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高功率微波作用下等离子体中的雪崩效应研究

李志刚 程立 袁忠才 汪家春 时家明

高功率微波作用下等离子体中的雪崩效应研究

李志刚, 程立, 袁忠才, 汪家春, 时家明
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  • 研究高功率微波作用下等离子体中的雪崩效应,对于研究等离子体防护技术具有重要意义.通过采用等离子体流体近似方法,建立等离子体中的波动方程、电子漂移-扩散方程和重物质传递方程,表征电磁波在等离子体中的传播以及等离子体内部带电粒子的变化情况,分析研究了高功率微波作用下雪崩效应的产生过程和变化规律.研究表明,入射电磁波功率决定了雪崩效应的产生;初始电子密度能够影响雪崩效应产生的时间;入射电磁波的激励作用初始表现为集聚效应,当激励能量积累到一定阈值时,雪崩效应才会产生;在雪崩效应产生过程中,等离子体内部电子密度的变化非常迅速并且比较复杂.雪崩效应产生后,等离子体内截止频率会远超过入射波频率,电磁波不能在等离子体中传播,从而起到防护高功率微波的效果.
      通信作者: 李志刚, class1_48@163.com
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号:2015AA8016029A)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-07
  • 修回日期:  2017-07-15
  • 刊出日期:  2017-10-05

高功率微波作用下等离子体中的雪崩效应研究

  • 1. 国防科技大学, 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 合肥 230037
  • 通信作者: 李志刚, class1_48@163.com
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号:2015AA8016029A)资助的课题.

摘要: 研究高功率微波作用下等离子体中的雪崩效应,对于研究等离子体防护技术具有重要意义.通过采用等离子体流体近似方法,建立等离子体中的波动方程、电子漂移-扩散方程和重物质传递方程,表征电磁波在等离子体中的传播以及等离子体内部带电粒子的变化情况,分析研究了高功率微波作用下雪崩效应的产生过程和变化规律.研究表明,入射电磁波功率决定了雪崩效应的产生;初始电子密度能够影响雪崩效应产生的时间;入射电磁波的激励作用初始表现为集聚效应,当激励能量积累到一定阈值时,雪崩效应才会产生;在雪崩效应产生过程中,等离子体内部电子密度的变化非常迅速并且比较复杂.雪崩效应产生后,等离子体内截止频率会远超过入射波频率,电磁波不能在等离子体中传播,从而起到防护高功率微波的效果.

English Abstract

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