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瞬变等离子体微波诊断初步研究

闫二艳 杨浩 郑强林 鲍向阳 胡海鹰 何琥 刘忠

闫二艳, 杨浩, 郑强林, 等. 瞬变等离子体微波诊断初步研究[J]. 强激光与粒子束, 2019, 31: 103207. doi: 10.11884/HPLPB201931.190175
引用本文: 闫二艳, 杨浩, 郑强林, 等. 瞬变等离子体微波诊断初步研究[J]. 强激光与粒子束, 2019, 31: 103207. doi: 10.11884/HPLPB201931.190175
Yan Eryan, Yang Hao, Zheng Qianglin, et al. Preliminary study of microwave diagnostics for transient plasma[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2019, 31: 103207. doi: 10.11884/HPLPB201931.190175
Citation: Yan Eryan, Yang Hao, Zheng Qianglin, et al. Preliminary study of microwave diagnostics for transient plasma[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2019, 31: 103207. doi: 10.11884/HPLPB201931.190175

瞬变等离子体微波诊断初步研究

doi: 10.11884/HPLPB201931.190175
基金项目: 

高功率微波技术重点实验室基金项目 JCKYS2018212036

详细信息
    作者简介:

    闫二艳(1978—),女,副研究员,主要从事HPM等离子体相关技术研究; yaneryan_2002@163.com

  • 中图分类号: O536;O441.4;O451

Preliminary study of microwave diagnostics for transient plasma

  • 摘要: 采用微波诊断技术对气压300 Pa,S波段HPM条件下形成的低温、弱电离、非均匀和强碰撞大气等离子体特性参数开展了初步诊断研究。获取了9~15 GHz连续波穿过HPM等离子体区域的透射波形,并对波形进行了归一化处理;通过不同频率微波的透射特性,假设等离子体电子数密度分布呈Epstein分布,分析了可能的电子数密度最大值。该研究成果的获取为HPM大气等离子体在隐身、阻断信息链等方面的应用提供了重要的技术支撑。
  • 图  1  实验设备

    Figure  1.  Experimental facilities

    图  2  微波聚焦系统仿真结果

    Figure  2.  Simulation results of microwave focusing system

    图  3  等离子体区域及斑图

    Figure  3.  Discharge spots and patterns

    图  4  实验测量的不同频率透射波形(CW)

    Figure  4.  Experimentally measured transmission waveforms(CW)

    图  5  压强300 Pa,脉宽τ=1 μs,fr=100 Hz放电区域结果

    Figure  5.  Discharge spot. p=300 Pa, τ=1 μs and fr=100 Hz

    图  6  连续波通过路径的电场强度空间分布

    Figure  6.  Normalized distribution of electric field

    图  7  电场强度空间分布模拟仿真与实验测试结果比对

    Figure  7.  Comparison of experimental results and simulation results

    图  8  χm=0, σ=0.031 6的高斯分布

    Figure  8.  Gaussian distribution with χm=0, σ=0.031 6

    图  9  实验参数条件下的等离子体透射系数理论估算

    Figure  9.  Theoretical estimation of plasma transmission coefficient under experimental parameters

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-05-21
  • 修回日期:  2019-06-18
  • 刊出日期:  2019-10-15

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