摘要 | 第4-6页 |
ABSTRACT | 第6-7页 |
第一章 绪论 | 第12-32页 |
1.1 研究背景及意义 | 第12-13页 |
1.2 黑障效应的产生机理 | 第13-22页 |
1.2.1 等离子体及其重要特征参量 | 第13-16页 |
1.2.1.1 等离子体的空间尺度——德拜长度 | 第13-14页 |
1.2.1.2 等离子体的时间响应尺度——等离子体频率 | 第14-15页 |
1.2.1.3 等离子体状态的判据——等离子体碰撞频率 | 第15-16页 |
1.2.2 等离子体鞘套的典型参数及分布情况 | 第16-18页 |
1.2.3 电磁波在等离子体鞘套中的传播 | 第18-22页 |
1.3 黑障效应的国内外研究现状 | 第22-28页 |
1.3.1 黑障效应的应对方案 | 第22-24页 |
1.3.2 黑障效应的研究方法 | 第24-28页 |
1.3.2.1 理论分析和数值模拟 | 第25页 |
1.3.2.2 地面模拟实验 | 第25-26页 |
1.3.2.3 飞行试验 | 第26-28页 |
1.4 大面积等离子体片的国内外研究现状 | 第28-29页 |
1.5 本文的研究内容及安排 | 第29-32页 |
第二章 大面积等离子体片地面黑障效应模拟系统 | 第32-54页 |
2.1 地面黑障效应模拟系统的设计原则 | 第32页 |
2.2 脉冲磁约束线形空心阴极放电理论 | 第32-41页 |
2.2.1 气体放电的一般特性 | 第33-36页 |
2.2.1.1 粒子 | 第33页 |
2.2.1.2 粒子的运动 | 第33-34页 |
2.2.1.3 粒子间相互作用 | 第34-35页 |
2.2.1.4 气体的放电伏安特性曲线 | 第35-36页 |
2.2.2 辉光放电理论 | 第36-39页 |
2.2.2.1 阴极鞘层理论 | 第37-38页 |
2.2.2.2 负辉区理论 | 第38-39页 |
2.2.2.3 正柱区理论 | 第39页 |
2.2.3 脉冲磁约束线形空心阴极放电的特殊性 | 第39-41页 |
2.2.3.1 脉冲放电 | 第40页 |
2.2.3.2 磁约束 | 第40页 |
2.2.3.3 增强型辉光放电 | 第40-41页 |
2.3 脉冲磁约束线形空心阴极放电装置 | 第41-43页 |
2.4 脉冲磁约束线形空心阴极放电过程描述 | 第43-46页 |
2.5 线形空心阴极的设计 | 第46-52页 |
2.5.1 固定尺寸的线形空心阴极 | 第46-48页 |
2.5.2 厚度可调的组合式线形空心阴极 | 第48-52页 |
2.6 地面黑障效应模拟系统的微波信号系统 | 第52-53页 |
2.7 本章小结 | 第53-54页 |
第三章 地面黑障效应模拟系统等离子体特征参数的时-空分布特征 | 第54-75页 |
3.1 脉冲磁约束线形空心阴极放电厚度方向参数诊断方法 | 第54-56页 |
3.1.1 旋转空心阴极法 | 第54-55页 |
3.1.2 快帧法 | 第55-56页 |
3.2 脉冲磁约束线形空心阴极放电竖直方向参数诊断方法 | 第56-57页 |
3.3 探针数据处理方法 | 第57页 |
3.4 等离子体片厚度方向特征参数时-空分布特征 | 第57-66页 |
3.4.1 等离子体片厚度方向电子密度的时-空分布特征 | 第57-63页 |
3.4.2 等离子体片厚度方向电子温度的时-空分布特征 | 第63-66页 |
3.5 等离子体片竖直方向特征参数时-空分布特征 | 第66-70页 |
3.5.1 等离子体片竖直方向电子密度的时-空分布特征 | 第66-68页 |
3.5.2 等离子体片竖直向电子温度时-空分布特征 | 第68-70页 |
3.6 等离子体片特征参数三维分布的演化过程 | 第70-74页 |
3.7 本章小结 | 第74-75页 |
第四章 地面黑障效应模拟系统等离子体特征参数的影响因素分析 | 第75-93页 |
4.1 气压对地面黑障效应模拟系统特征参数的影响 | 第75-82页 |
4.1.1 气压对地面黑障效应模拟系统电子密度的影响 | 第75-79页 |
4.1.2 气压对地面黑障效应模拟系统电子温度的影响 | 第79-82页 |
4.2 磁场对地面黑障效应模拟系统特征参数的影响 | 第82-89页 |
4.2.1 磁场对地面黑障效应模拟系统电子密度的影响 | 第82-84页 |
4.2.2 磁致分层现象的研究 | 第84-86页 |
4.2.3 磁场对地面黑障效应模拟系统电子温度的影响 | 第86-89页 |
4.3 基于三维等离子体简化模型的参数分布数据库的设想 | 第89-91页 |
4.4 本章小结 | 第91-93页 |
第五章 地面黑障效应模拟系统电磁波传播特性的研究 | 第93-105页 |
5.1 横向场传播矩阵法 | 第93-98页 |
5.1.1 磁化等离子体片分层模型 | 第93-95页 |
5.1.2 分层等离子体片中的状态矢量和本征波 | 第95-96页 |
5.1.3 横向场的传播矩阵 | 第96页 |
5.1.4 反射率、透射率与吸收率 | 第96-98页 |
5.2 地面黑障效应模拟系统中电磁波传播特性的数值分析 | 第98-104页 |
5.2.1 地面黑障效应模拟系统工作参数 | 第98页 |
5.2.2 反射率、透射率、吸收率随入射电磁波频率的变化规律 | 第98-100页 |
5.2.3 反射率、透射率、吸收率随脉冲放电时间的变化规律 | 第100-104页 |
5.3 本章小结 | 第104-105页 |
第六章 地面黑障效应模拟系统电磁波传播特性影响因素的研究 | 第105-121页 |
6.1 气压对地面黑障效应模拟系统电磁波传播特性的影响 | 第105-109页 |
6.2 磁场对地面黑障效应模拟系统电磁波传播特性的影响 | 第109-113页 |
6.3 分层等离子体片对地面黑障效应模拟系统电磁波传播特性的影响 | 第113-117页 |
6.4 等离子体片厚度对地面黑障效应模拟系统电磁波传播特性的影响 | 第117-119页 |
6.5 本章小结 | 第119-121页 |
第七章 地面黑障效应模拟系统工作参数的控制 | 第121-124页 |
7.1 地面黑障效应模拟系统工作参数的控制 | 第121-122页 |
7.1.1 地面黑障效应模拟系统电子密度的控制 | 第121页 |
7.1.2 地面黑障效应模拟系统碰撞频率的控制 | 第121页 |
7.1.3 地面黑障效应模拟系统中等离子体片厚度的控制 | 第121-122页 |
7.2 地面黑障效应模拟系统工作参数控制的实验验证 | 第122-123页 |
7.2.1 电子密度的控制 | 第122-123页 |
7.2.2 碰撞频率的控制 | 第123页 |
7.3 本章小结 | 第123-124页 |
第八章 地面黑障效应模拟系统的缝隙耦合初步实验研究 | 第124-135页 |
8.1 引言 | 第124页 |
8.2 孔缝耦合理论 | 第124-126页 |
8.3 实验系统 | 第126-130页 |
8.4 实验结果与分析 | 第130-134页 |
8.4.1 电磁波极化方向对透射率的影响 | 第130-132页 |
8.4.2 矩形孔尺寸对耦合特性的影响 | 第132-134页 |
8.5 本章小结 | 第134-135页 |
第九章 总结与展望 | 第135-139页 |
9.1 内容小结 | 第135-137页 |
9.2 本文的创新点 | 第137页 |
9.3 待进一步研究的工作 | 第137-139页 |
参考文献 | 第139-149页 |
致谢 | 第149-150页 |
博士期间的工作成果及参与的其它科研项目 | 第150-151页 |