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电磁波在大面积等离子体片中传播特性的分析

夏俊明 徐跃民 孙越强 霍文青 孙海龙 白伟华 柳聪亮 孟祥广

电磁波在大面积等离子体片中传播特性的分析

夏俊明, 徐跃民, 孙越强, 霍文青, 孙海龙, 白伟华, 柳聪亮, 孟祥广
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  • 脉冲磁约束线形空心阴极放电形成的大面积等离子体片可应用于等离子体天线、隐身及模拟超音速飞行器表面的等离子体鞘套. 本文首次利用实测等离子体片电子密度时空分布和横向场传播矩阵法, 研究了电磁波在等离子体片中反射率、透射率、吸收率随频率及脉冲放电时间的变化特征. 结果表明: 极化方向平行磁场的电磁波, 在小于截止频率的低频带内具有较高的反射率和吸收率, 增大电流, 反射率增加, 吸收率下降, 在大于截止频率的高频带内反射率和吸收率较低, 增大电流, 透射率下降, 吸收率升高; 极化方向垂直磁场的电磁波在高混杂谐振频率附近存在吸收率明显增强的吸收带, 谐振吸收峰值与放电电流无关; 脉冲放电期间, 电磁波的反射率、透射率与吸收率由不稳定过渡到稳定的时间约为100 s, 过渡时间随着放电电流的增加而增大, 极化方向垂直磁场、小于截止频率的电磁波在稳定放电阶段谐振吸收较强. 本文的研究成果对利用等离子体片实现对电磁波的稳定高反射作用具有重要意义.
      通信作者: 夏俊明, xiajunming10@126.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 41405039, 41405040)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-05
  • 修回日期:  2015-05-14
  • 刊出日期:  2015-10-05

电磁波在大面积等离子体片中传播特性的分析

  • 1. 中国科学院空间科学与应用研究中心, 北京 100190;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100190
  • 通信作者: 夏俊明, xiajunming10@126.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 41405039, 41405040)资助的课题.

摘要: 脉冲磁约束线形空心阴极放电形成的大面积等离子体片可应用于等离子体天线、隐身及模拟超音速飞行器表面的等离子体鞘套. 本文首次利用实测等离子体片电子密度时空分布和横向场传播矩阵法, 研究了电磁波在等离子体片中反射率、透射率、吸收率随频率及脉冲放电时间的变化特征. 结果表明: 极化方向平行磁场的电磁波, 在小于截止频率的低频带内具有较高的反射率和吸收率, 增大电流, 反射率增加, 吸收率下降, 在大于截止频率的高频带内反射率和吸收率较低, 增大电流, 透射率下降, 吸收率升高; 极化方向垂直磁场的电磁波在高混杂谐振频率附近存在吸收率明显增强的吸收带, 谐振吸收峰值与放电电流无关; 脉冲放电期间, 电磁波的反射率、透射率与吸收率由不稳定过渡到稳定的时间约为100 s, 过渡时间随着放电电流的增加而增大, 极化方向垂直磁场、小于截止频率的电磁波在稳定放电阶段谐振吸收较强. 本文的研究成果对利用等离子体片实现对电磁波的稳定高反射作用具有重要意义.

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