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《大连理工大学》 2006年
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尘埃等离子体晶格波

林霖  
【摘要】:尘埃等离子体物理是近十年来等离子体学科中一个重要的分支领域。带电尘埃广泛存在于空间等离子体,实验室聚变装置及等离子体辅助加工设备中。其基本成分除了电子和离子外,还包括通常带负电的尘埃微粒。对其间传播的静电波的研究已成为一个热点问题。随着尘埃等离子体晶格在实验室中的实现,尘埃等离子体研究开辟了一个全新的领域。它属于强耦合系统。由于它在实验室中操作简单,易于观察,所以为研究相变以及固体的一些性质提供了一个非常好的“宏观”模型。尘埃等离子体晶格中的格点波是典型的静电波。尘埃等离子体中静电波的研究可以得到等离子体的一些关键参数,已成为等离子体诊断的一个重要手段。 本文将对尘埃等离子体晶格波进行系统的研究。 首先,我们对尘埃等离子体及尘埃等离子体晶格做一概述,包括它们的概念,存在,研究方法以及研究近况。 然后,根据现实中一维晶格和多维晶格的结构,我们建立了二维晶格面的模型,并在此模型中探讨尾流效应及垂直方向力对晶格波的影响。我们分析了尘埃粒子的受力,在考虑了鞘层电场,尾流效应以及尘埃重力的前提下对粒子的运动方程进行推导,得出更普适的色散关系表达式。 接着,我们通过修改某些参数我们把色散关系转换成各种需要的形式,以适应不同的研究条件。具体来说,我们分别在一维模型和二维模型下,得到1,考虑尾流效应及垂直方向力;2,忽略尾流效应;3,忽略垂直方向力;忽略尾流效应及垂直方向力四种情况下的色散关系表达式。利用计算机模拟做出图象,对不同情况下的二维晶格波色散关系进行了对比讨论。 最后对本文的工作做一简单的总结,并展望将来进一步的工作。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O53

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