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尘埃等离子体的电磁波散射研究及双探针实验

赵捷  
【摘要】:尘埃等离子体是近年发展很快的一个新学科分支。本论文的第一章概述了 该学科近年的发展,尘埃等离子体的特殊电磁性质及有关的实验研究。 论文的第二章研究尘埃等离于体的高频电磁波散射。用玻恩(Born)近似得 到等离子体中稀疏尘埃粒子(ro>>λυ)和弱耦和稠密尘埃粒子(γ(?)λ_υ)两种情况下散射场的微分散射截面和总散射截面。在稀疏情况下比较了电子屏蔽云产 生的散射与尘埃粒子产生的瑞利散射,尘埃粒子小,波长长,屏蔽电子云散射 增强;尘埃粒子大,波长短,瑞利散射增强。对于电离层尘埃等离子体,长波 入射(kλ_υ<<1)时,电子屏蔽云散射起主要作用;短波入射(kλ_D1)时的反 向散射瑞利散射起主要作用.此外还计算了弱耦和稠密尘埃粒子的单位体积等 离子体的微分散射截面及总散射截面。 论文的第三章是尘埃等离子体双探针特性的实验研究。在圆柱射频放电系 统中充入惰性气体氩(Ar),与电极上的尘埃生成尘埃等离子体。控制放电功率 和工作气压,测量尘埃等离子体的双探针曲线。与相同条件下无尘埃的等离子 体双探针曲线比较,表明由于尘埃粒子的影响电子温度降低。


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