基于微波透射系統(tǒng)的等離子體特性研究.pdf

1、基于微波的等離子體診斷技術(shù)是一類重要的等離子體診斷方法，其原理基于微波在等離子體中的傳播，將微波作為探測(cè)波束照射等離子體，通過(guò)觀察反射波或是透射波的變化來(lái)獲得等離子體的相關(guān)特性。微波診斷等離子體屬于非介入式診斷技術(shù)，不會(huì)污染等離子體，且具有較高的測(cè)量精度，因而在高溫等離子體診斷領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
　　本文重點(diǎn)研究了微波透射法用于等離子體的診斷，分析了微波透射診斷理論，介紹了微波透射系統(tǒng)的原理，并將其用于實(shí)際的激波管等離子體的診斷。具體

2、工作如下：
　　首先，本文研究了等離子體中的電磁波特性，基于解析法得到了等離子體在不同電子密度和碰撞頻率下的等效介質(zhì),并由此計(jì)算出衰減常數(shù)和相位常數(shù)。推導(dǎo)了平面波入射到等離子體邊界的反射、衰減和傳播系數(shù)，并通過(guò)仿真分析了這些系數(shù)隨電子密度和碰撞頻率的變化。仿真結(jié)果表明：電子密度的大小決定入射波能否通過(guò)等離子體，當(dāng)電子密度高于臨界值時(shí)入射波的反射很大。碰撞頻率的大小決定入射波在等離子體中的衰減，碰撞頻率越大，電磁波的衰減也越大。

3、r>　　其次，本文采用微波透射診斷理論，通過(guò)同時(shí)測(cè)量電磁波通過(guò)等離子體的衰減和相移，結(jié)合等離子體中電磁波的傳播常數(shù)，求得電子密度和碰撞頻率。并通過(guò)仿真得到了微波透射診斷理論測(cè)量電子密度的范圍。同時(shí)，還分析了圓柱等離子體的散射特性，推導(dǎo)了相關(guān)公式，得到了圓柱等離子體的前向和后向散射場(chǎng)的值（對(duì)應(yīng)平板條件下的透射場(chǎng)和反射場(chǎng)），分析電子密度對(duì)散射場(chǎng)的影響，所得結(jié)果可用于圓柱等離子體的診斷。
　　再者，本文還針對(duì)實(shí)驗(yàn)所用到的激波管進(jìn)行建模。