DC-driven positive streamer coronas in airflow
本文对针-板结构中层流对正自脉动流光电晕的影响进行了实验研究。实验是在一个开放的返回风洞中进行的,风速高达30 m/s,垂直于针。实验数据的放电,推断从高分辨率,大样本大小的电流波形的统计特性。的电流脉动的关键属性,即脉冲间的周期,峰值电流,沉积的能量,和脉冲宽度作为风速和施加的直流电压的函数进行了分析。所有参数的离散度随风速的增大而增大。脉动周期的平均值随风速的增大而减小,脉动频率的平均值随风速的增大而增大。每脉动的峰值电流和能量具有减小幅度的一般趋势,但也观察到更高电流、更高能量的流光爆发。在低风速下,拖缆优先在顺风方向上传播,但是随着风速增加,更多的拖缆可以逆风传播。同步成像揭示了拖缆方向和电特性之间的相关性。
2022-04-22 physics.plasm-ph
Comparing simulations and experiments of positive streamers in air: steps toward model validation
我们比较模拟和实验中的单个正流光放电在空气中在100毫巴,旨在模型验证。实验上,流光产生在一个板-板的几何形状与突出的针。我们能够捕捉到完整的时间演化的可再生的单灯丝流光与纳秒门时间相机。一个二维轴对称漂移扩散反应流体模型被用来模拟条件下的流光密切匹配的实验。流光的速度,半径和光发射轮廓之间的模型和实验进行了比较。良好的定性协议之间的实验和模拟的光发射分布,并在整个演变过程中的流光速度和半径。定量地,在相同的拖缆长度下,模拟的拖缆速度低约20%至30%,并且模拟的半径小约1mm(20%至30%)。研究了输运数据、背景电离水平、光电离率、气体温度、电压上升时间和电压边界条件等参数对模型与实验符合程度的影响。由于50 Hz的实验重复频率导致的气体温度的增加可能会导致一些观察到的差异。
2021-08-07 physics.plasm-ph
Computational study of simultaneous positive and negative streamer propagation in a twin surface dielectric barrier discharge via 2D PIC simulations
采用二维粒子模拟方法,对表面介质阻挡放电(SDBD)中等离子体流光的传播机制进行了研究。研究是在模拟空气混合物(80% N $_2$和20% O $_2$)、大气压、100 $\,$ kPa、直流条件和代表交流条件的脉冲直流波形下进行的。模拟的几何形状是对称的和完全暴露的SDBD的简化,导致在Al $_2$ O $_3$电介质阻挡层的任一侧上同时点燃正流光和负流光。为了确定这两个流光的相互作用,传播行为的积极和消极的流光都独立地和同时在相同的恒定电压条件下进行了调查。一个额外的焦点是恳求下的快速亚纳秒上升时间平方电压脉冲交替之间的正和负电压条件,从而提供洞察下的动态的流光交替极性开关。它示出,同时点燃的两个流光,以及使用脉冲直流条件,提供了增强的放电和增加的表面覆盖。它还表明,额外的拖缆分支可能会发生在一个截面,这是很难实验观察。增强的放电和表面覆盖可有益于许多应用,例如但不限于:空气净化、挥发性有机化合物去除和等离子体增强催化。
2021-02-18 physics.plasm-ph
Runaway Electron Generation by Decelerating Streamers in Inhomogeneous Atmosphere
数值模拟了大气中正负流光的动力学过程。它表明,积极和消极的流光表现在根本上不同的方式时,减速和停止。当头电位下降时,负流注过渡到由于前向电子漂移而传播的模式。在这种情况下,电离波前的半径增加,而在流光头部的电场进一步减小,流光停止。对于正流注,随着头电位的降低,其唯一的推进机制是电离波的有效半径的减小,从而导致电场的局部增大。这种机制补偿了在小的头部直径下气体光电离效率的降低。在大气压力空气中,当拖缆头电位降低到~1.2 kV时,拖缆头处的局部电场可超过失控阈值。在这种情况下,可以发生被引导到停止正流光的通道中的逃逸电子束的脉冲生成。所形成的脉冲电子束的能量可以从700 V(当相对于大气压空气中的值将光电离速率增加10倍时)变化到2.6 kV(在具有吸收添加剂的空气中,该吸收添加剂将光电离速率降低1000倍)。这是可能的,减速正流光的行为可以解释观测到的X射线辐射的爆发在流光传播。
2020-11-15 physics.plasm-ph
Streamer Self-Focusing in External Longitudinal Magnetic Field
利用数值模拟的方法研究了外加纵向磁场的间隙中流注放电的自聚焦现象。自聚焦是由于径向电离波的急剧减速,由于电子能量分布函数的变化,在平均电子能量,气体电离率和电子迁移率在交叉电场和磁场中的减少相比,放电发展没有磁场的情况下。观察到了正、负脉冲极性的流注放电在外加纵向磁场中的自聚焦效应。本文提出了一个估计的临界值的磁场,这使得有可能控制发展的脉冲高压放电在不同的气体压力。
2021-01-26 physics.plasm-ph
The physics of streamer discharge phenomena
在这篇综述中,我们描述了一种瞬态类型的气体放电,通常被称为流光放电,以及一些相关的现象,脉冲放电。流光是在其尖端具有自组织场增强的传播电离前沿,其可以出现在处于(或接近)大气压的气体中。它们是其他放电(如火花和闪电)的前体,但它们也发生在用于各种等离子体化学目的的电晕反应器或等离子体射流中。当有足够的空间可用时,流光也可以在低得多的压力下形成,就像在大气层高处的精灵放电一样。我们解释了流光放电的结构和基本物理,以及它们如何与气体密度成比例。我们讨论了化学和应用的流光,并详细描述了他们的两个主要阶段:开始和传播。我们也看一些其他的主题,如与流动和热的相互作用,相关的脉冲放电,电子逃逸和高能辐射。最后,我们讨论流光模拟和诊断相当详细。写这篇评论有两个目的:第一,我们描述了最近的结果流光放电的物理,重点是在我们的小组进行的工作。我们还介绍了最近的发展,在诊断和模拟的拖缆。其次,我们提供有关飘带上述方面的背景资料。因此,这篇评论可以作为一个教程的研究人员开始在流光物理学领域的工作。
2020-05-29 physics.plasm-ph
The inception of pulsed discharges in air: simulations in background fields above and below breakdown
我们调查放电起始在空气中,在均匀的背景电场以上和以下的击穿阈值。我们进行3D粒子模拟,其中包括一个自然水平的背景电离的形式,积极和O $_{2}^-$离子。当电场上升到高于击穿和脱离阈值时,电子可以从O $_{2}^-$脱离并开始电离雪崩,这在空气中是相似的。这些雪崩一起创建一个大的放电,在许多流体模拟中发现的“双头”飘带。另一方面,在低于击穿的背景场中,必须有某种东西充分增强场,以形成流光。我们使用一个强电离种子的电子和正离子,我们观察到的增长,积极流光。未观察到负流光。击穿以下,电子脱离的列入并没有改变结果太多,我们观察到类似的放电发展,在流体模拟。
2014-05-28 physics.plasm-ph
Guiding of positive streamers in nitrogen, argon and N$_{2}$-O$_{2}$ mixtures by very low $n_{e}$ laser-induced pre-ionization trails
在以前的工作中,我们已经表明,正流光在纯氮可以引导激光诱导的低电子密度的踪迹。在这里,我们展示了这些测量的更详细的结果。我们显示了这种激光引导对压力p的敏感性,并发现用于引导的激光脉冲和电压脉冲之间的最大延迟介于$1/p$和$1/p^{2}$之间。我们还表明,当我们使用一个较窄的激光束的激光引导发生频率较低,当我们移动的激光束远离对称轴,引导几乎没有观察到。最后,我们表明,激光制导也可以发生在纯氩。
2016-02-25 physics.plasm-ph
Negative-polarity nanosecond-pulsed cryogenic plasma in liquid nitrogen
本文通过成像与光谱测量研究液氮中负极性纳秒脉冲放电,发现电场约5 MV cm⁻¹时由微弱辉光转变为液内流注,并揭示正负极性流注在低温液内等离子体中具有相似性。
2024-06-04 physics.plasm-ph
Inception and propagation of positive streamers in high-purity nitrogen: effects of the voltage rise-rate
控制拖缆形态对于许多应用是重要的。到目前为止,电压上升率的影响只在很宽的范围内进行了研究。在这里,我们表明,即使是轻微的变化,在电压上升可以有显着的影响。我们已经研究了正流光放电在一个16厘米的点-平面间隙中的高纯氮6.0,由25千伏脉冲的持续时间为130纳秒。电压上升以1.9 kV/ns至2.7 kV/ns的上升速率和22 kV至28 kV的第一峰值电压变化。一个结构性的链接之间发现较小的放电与较大的初始云所造成的更快的电压上升。这种关系可以通过更快的电压上升导致的起始云的更大稳定性来解释,从而导致不稳定的延迟。时间分辨的测量表明,初始云传播速度比早期不稳定,更持久的放电。这解释了具有更快上升电压脉冲的放电最终变得更短。此外,已研究了脉冲序列中剩余背景电离的效果,表明通道厚度和分支率局部受影响,取决于先前放电的覆盖体积。
2012-08-20 physics.plasm-ph
Streamers in air splitting into three branches
我们调查了在空气中的正流光的分支,并提出了第一个系统的调查分裂成两个以上的分支。我们研究在100毫巴的人工空气中,暴露于施加到针电极160毫米以上的接地板的电压脉冲为10千伏的放电。通过从三个角度用两个摄像机对放电进行成像,我们确定大约每200个分支事件是一个分支成三个。对于相对较厚的拖缆,分支成三个更频繁地发生。事实上,我们发现,表面的总流光横截面之前和之后的分支事件大致相同。
2013-08-12 physics.plasm-ph
Stereo-photography of point-plane streamers in air
流光放电的标准照片显示的是二维投影。我们在这里提出立体摄影图像,解决他们的三维结构。我们描述的立体设置和评价,我们提出的结果为正流光放电在空气中在0.2 - 1巴的点平面几何形状的间隙距离为14厘米,电压脉冲为47千伏。在这种情况下,发现43度的分支角的近似高斯分布;这些角并不显著地取决于到针的距离或气体压力。
2008-02-25 physics.plasm-ph
Experimental study of hard X-rays emitted from meter-scale positive discharges in air
我们研究了长正火花击穿的结构和演化,并研究了硬X射线脉冲在哪个阶段发射。将约1 MV的标准化雷电脉冲波形的正高压脉冲施加到约1米的环境空气中。放电演变的图像与几十纳秒的分辨率与增强CCD相机。LaBr3(Ce+)闪烁探测器记录了在该过程中发射的X射线。同步测量两个电极上的电压和电流。所有的测量表明,首先一个大而密集的电晕的正流光出现从高压电极。当它们接近接地电极时,负反向流光出现在那里,并且硬X射线的发射与正流光与负反向流光的连接一致。
2015-01-20 physics.plasm-ph
Experiments on propagating and branching positive streamers in air
这篇2004年的论文包含了在其他地方没有的相同电位下不同间隙长度的放电数据。2004年摘要:已知流光的演变取决于气体成分和电极几何形状、电压的极性和大小以及产生高压脉冲的电路。为了更好地表征这些现象并与理论进行比较,我们建立了一个新的带有真空外壳的大型实验装置。我们在这里提出的第一个结果,在这个设置在空气中的正流光在固定电压和不同的电极距离。虽然在发射阳极尖端旁边,由于多个分支,类似数量的流光似乎出现,但当间隙较短时,更多流光似乎在固定距离上存活。当降低电压时,流光在离阳极尖端的所有距离处分支较少,或者在超过一定距离时根本不分支。
2008-08-18 physics.plasm-ph
Positive and negative streamers in ambient air: measuring diameter, velocity and dissipated energy
在1巴的环境空气中研究正和负流光;它们从放置在平面电极上方40 mm处的针电极出现。所施加的电压脉冲的幅度范围从5到96 kV;大多数脉冲的上升时间为30 ns或更短。测量了拖缆的直径、速度和能量。确定了两种制度;仅出现正流光的低电压状态和存在正流光和负流光的高电压状态。低于5 kV时,不会出现流光。在5至40 kV的范围内,形成正流光,而负放电仅在电极尖端处形成发光云,但没有流光。对于5至20 kV,正拖缆的直径和速度具有d=0.2 mm和v \approx 10^5 m/s的最小值。对于20至40 kV,它们的直径增加了6倍,而电压仅增加了2倍。在40 kV的过渡值以上,形成了两种极性的流光;它们彼此非常相似,尽管正流光进一步传播;它们的直径继续随着施加的电压而增加。对于96 kV,正流光达到3 mm的直径和4*10^6 m/s的速度,负流光约慢20%且更薄。速度v和直径d之间关系的经验拟合公式为v=0.5 d^2/(mm ns),适用于两种极性。两种极性的流光在穿过间隙时耗散每流光几mJ量级的能量。
2008-09-01 physics.geo-ph physics.plasm-ph
Reconnection and merging of positive streamers in air
图片显示,从同一电极出现的流光或子流光放电通道有时似乎重新连接或合并,尽管它们的头部携带相同极性的电荷;因此,人们可能会怀疑重新连接是图片中二维投影的伪影。在这里,我们使用立体摄影来研究这些事件的完整三维结构。我们分析重新连接,可能是一个静电效应,其中一个较晚的薄流光重新连接到一个较早的厚流光通道,合并,建议的光电离效应,其中两个同时传播的流光头合并成一个新的流光。我们使用四种不同的阳极几何形状(一个尖端、两个尖端、板中的两个不对称突起和一根线),在环境空气中放置在平坦阴极板上方40 mm处。正高压脉冲施加到阳极,产生正电晕放电。这种放电是研究与快速ICCD相机,在许多情况下,结合光学,使立体成像。我们发现上面定义的重连经常发生。另一方面,仅在25毫巴的压力和2 mm的尖端间隔下观察到合并,即,对于p*d=50微米 * 巴的减小的尖端距离。在这种情况下,拖缆通道的半峰全宽大于尖端间距的10倍。在较高的压力下或使用金属丝阳极时,没有观察到合并。
2008-12-12 physics.plasm-ph
From the First to Subsequent Pulses: Evolution of Discharge inside a Preformed Bubble in Water
Liaoning Normal University(辽宁师范大学);Shenyang Institute of Engineering(沈阳工程学院)
研究水中原形气泡内第一到后续脉冲放电行为的演变,通过同步针-气泡系统实验,发现第一脉冲放电高度随机,后续脉冲随脉冲宽度和溶液导电性变化而逐渐从电晕放电演变为流丝放电,伴随气泡界面不稳定性和破裂。
2026-03-23 physics.plasm-ph
Multi-Pulse Laser Wakefield Acceleration: A New Route to Efficient, High-Repetition-Rate Plasma Accelerators and High Flux Radiation Sources
激光驱动的等离子体加速器可以产生比射频加速器大三个数量级的加速梯度,并且在厘米长的级中实现了超过1 GeV的束能量。然而,等离子体加速器的脉冲重复率和壁插效率受到驱动激光的限制,分别小于约1 Hz和0.1%。在这里,我们调查的前景激发等离子体波与列车的低能量激光脉冲,而不是一个单一的高能量脉冲。以这种方式共振激发尾流场将使得能够使用不同的技术,例如光纤或薄盘激光器,其能够以数千赫兹的脉冲重复率操作,并且壁插效率比当前激光系统高两个数量级。我们概述了高效的,GeV级,10 kHz等离子体加速器的参数,并表明它们可以驱动紧凑的X射线源,其平均光子通量与第三代光源相当,但具有显着提高的时间分辨率。同样地,自由电子激光操作可以以可比的峰值功率驱动,但具有比现存的自由电子激光大得多的重复率。
2014-01-30 physics.acc-ph physics.plasm-ph
High Repetition-Rate Wakefield Electron Source Generated by Few-millijoule, 30 femtosecond Laser Pulses on a Density Downramp
报道了利用亚太瓦功率激光器,将脉冲能量仅为8mJ的30 fs激光脉冲紧紧聚焦在100 μm尺度气体靶上,实现激光尾流场电子加速的实验研究。实验以前所未有的0.5 kHz重复率进行,允许“实时”优化加速器参数。良好的准直和稳定的电子束与准单能峰超过100千电子伏的测量。粒子在细胞模拟显示出良好的协议与实验结果,并建议一个加速机制的基础上的电子捕获的密度下降,由于随时间变化的相速度的等离子体波。
2012-04-28 physics.acc-ph physics.plasm-ph
High-repetition-rate source of nanosecond duration kA-current pulses driven by relativistic laser pulses
首次报告利用相对论强度PW级高重频Ti:Sa激光系统产生并同步表征纳秒级kA量级返回电流,采用非侵入式电感监测器测量并验证了其稳定性与理论吻合度,为高能量密度科学应用提供新途径。
2023-11-09 hep-ex physics.plasm-ph
Anode initiated impulse breakdown in water: the dependence on pulse rise time for nanosecond and sub-nanosecond pulses and initiation mechanism based on electrostriction
研究了电压上升时间对蒸馏水纳秒和亚纳秒脉冲击穿的影响。阳极引发的流光开始对这个参数的依赖性被证明是更复杂的比以前报道的,特别是因为它涉及到直接在液相中的机制。动态的发射阶段的亚纳秒脉冲与600 ps的上升时间,使纳秒启动功能与以前的工作进行比较。纹影成像也被用来显示光密度扰动和稀疏的发展,作为在液体中的电致伸缩的结果,这是以前发现的纳秒脉冲以及。由Shneider,Pekker和Fridman提出的由于快速脉冲而在液体中产生纳米孔的机制被用来解释结果。
2015-06-26 physics.plasm-ph
High-Harmonic Generation and Correlated Electron Emission from Relativistic Plasma Mirrors at 1 kHz Repetition Rate
我们报告的证据,第一代的XUV光谱从相对论表面高次谐波产生(SHHG)等离子体反射镜在千赫重复率,同时发射的高能电子。SHHG光谱和电子角分布作为实验控制的等离子体密度梯度标度长度$L_\mathrm{g}$的函数测量,用于三个越来越短和强烈的驱动脉冲:24~fs和$a_0=1.1$,8~fs和$a_0=1.6$,以及最后4~fs和$a_0\approx2.1$,其中$a_0$是由具有基本电荷$e$的$m_\mathrm{e} c/e$归一化的峰值矢量势,电子静止质量$m_\mathrm{e}$,真空光速$c$对于所有的驱动脉冲,我们观察到相关的相对论SHHG和电子发射的范围$L_\mathrm{g}\in[λ/25,λ/5]$,与$L_\mathrm{g}\approxλ/10$的最佳梯度尺度长度。
2022-05-25 physics.plasm-ph
First Results from an Event Synchronized -- High Repetition Thomson Scattering System at Wendelstein 7-X
Wendelstein 7-X(W7-X)Thomson散射(TS)诊断仪进行了升级,可瞬时实现千赫兹采样率和可调测量时间。现有的Nd:YAG激光器用于重复发射“脉冲串”,即在短时间间隔内发射多个激光脉冲。在三个可用的激光器中适当地定时脉冲串,每个脉冲串最多可以进行12次均匀间隔的连续测量。脉冲群内的脉冲到脉冲增量可以从2 ms调谐到33.3 ms(500 kHz - 30 Hz)。此外,事件触发系统的开发同步的突发汤姆逊散射测量等离子体事件。示例性地,为了证明该方法的能力,提出了在低温H2丸粒注入之后的快速电子密度和温度演变的情况。
2019-08-13 physics.plasm-ph
Initial transient stage of pin-to-pin nanosecond repetitively pulsed discharges in air
研究了空气中针-针结构纳秒重复脉冲放电在初始20个放电脉冲的瞬态过程中放电参数的变化规律。采用相干微波散射(CMS)、光发射光谱(OES)和激光瑞利散射(LRS)测量了重复频率为1、10和100 kHz的NRP放电间隙中的气体和等离子体参数。对于10和100 kHz的重复频率,检测到记忆效应(当由先前放电脉冲引起的扰动直到随后的脉冲才完全衰减时)。对于10 kHz的NRP放电,放电参数经历了显着的变化后,第一个脉冲,并继续大幅波动之间的后续脉冲,由于气体密度和温度的快速演变,在100 us脉冲间的时间所造成的强烈的重新分布的流场在该时间尺度上的间隙。对于100 kHz的NRP放电,放电脉冲参数达到一个新的稳定状态后,约五个脉冲开始。这种新的稳定状态与放电脉冲之间的可再现性好的参数和与第一放电脉冲相比击穿电压、放电脉冲能量和电子数密度的大幅降低相关联。
2022-03-30 physics.plasm-ph
High-repetition-rate solid tape target delivery system for ultra-intense laser-matter interaction at CLPU
针对 CLPU VEGA-3 拍瓦激光 1 Hz 运行需求,本文设计紧凑型卷绕式固体带靶输送系统,并通过离子谱与电磁脉冲诊断验证其高重复频率下的稳定性。
2023-02-09 physics.plasm-ph
A time scale for electrical screening in pulsed gas discharges
麦克斯韦时间是一个典型的时间尺度,用于屏蔽具有给定电导率的介质中的电场。我们介绍了一个概括的麦克斯韦时间是有效的气体放电:\emph{ionization screening time},考虑到由于碰撞电离的电导率的增长。我们提出了一个分析估计这个时间尺度,假设一个平面的几何形状,并评估其精度与数值模拟在1D和3D进行比较。我们调查所需的最小等离子体密度,以防止与本地场增强流光的增长,我们讨论了光电离和电子分离电离屏蔽的影响。我们的研究结果可以帮助理解脉冲放电的发展,例如纳秒脉冲放电在大气压下或晕放电在低电离层。
2014-07-21 physics.plasm-ph
The Mechanism of the Origin and Development of Lightning from Initiating Event to Initial Breakdown Pulses (v.2)
本文根据近年来的实验结果,定性地描述了一种可能的机制(简称“机制”),它涵盖了闪电引发的主要阶段,即从引发事件之前开始,包括引发事件,然后是初始电场变化(IEC),然后是最初的几个初始击穿脉冲(IBP)。该机制假设,在平均电场E>0.3 MV/(m atm)的约1 km 3区域内发生引发,由于湍流,该区域包含大量10^-4-10^-3 m3的小“Eth-volumes”,其中E>3 MV/(m atm)。该机制允许由两种观察到的事件中的任一种引发闪电:高功率VHF事件,如窄双极事件,或弱VHF事件。根据该机制,这两种类型的引发事件都是由一组相对论性逃逸电子雪崩粒子(其中初始电子是广泛的空气簇射的次级粒子)穿过许多Eth-volumes引起的,从而导致几乎同时发射许多正流光闪光。由于电离加热的不稳定性,不寻常的等离子体形成(UPFs)出现沿拖缆的拖缆的轨迹。这些UPFs在IEC期间组合成热等离子体通道的三维(3D)网络,导致其观察到的弱电流。然后,热等离子体通道的这些3D网络中的两个(或更多个)的后续发展和组合引起第一IBP。当热等离子体通道的另一个3D网络与由先前的IBP引起的网络链结合时,引起每个后续的IBP。
2020-06-01 physics.ao-ph physics.plasm-ph
Nanosecond Pulsed Discharge Dynamics During Passage of a Transient Laminar Flame
本文研究了纳秒重复脉冲介质阻挡放电与传播在通道内的瞬态层流火焰相互作用的实验。放电和火焰具有相当的大小,并且放电在其与反应区和燃烧气体耦合的位置处是有利的。主要目标是确定放电如何在火焰通道的时间尺度上演变,其演变由移动火焰前缘产生的变化的气体状态驱动。这项工作补充了大量的工作调查等离子体的效果,以修改火焰动力学,考虑的相互作用的另一面(如何放电被火焰修改)。燃烧产生的热气体对放电有很强的影响,放电优先在热燃烧产物区域形成。测量了放电沉积的单脉冲能量,发现其随放电区域的大小和施加的电压而增加。脉冲重复频率对单脉冲能量没有直接影响,但对放电区域的形貌和尺寸有影响。观察到两种不同的放电制度:均匀的和非均匀的(微放电)。更高的脉冲重复频率和更快的冷却燃烧产物更有可能过渡到非稳态状态,而更低的频率和更慢的冷却燃烧产物在放电活动的整个时间内保持均匀的状态。这种制度的转变是由流体运动的时间尺度的脉冲重复率的比率的影响。这项工作表明,考虑如何放电特性将改变由于燃烧过程中的应用,利用等离子体辅助瞬态燃烧系统的重要性。
2022-11-04 physics.plasm-ph
Transmission and multiple reflection mechanisms of guided streamers propagating through grounded annular electrode and interacting with grounded surface electrode
本文通过光学与电学表征结合,研究了大气压等离子体射流中导引流穿过接地环形电极并与接地表面电极相互作用时的传输与多次反射机制,发现反射流呈负极性且传播时间更短,并基于实验数据构建了等效电学模型。
2023-05-16 physics.optics physics.plasm-ph
Simultaneous generation and detection of energetic particle and radiation beams from relativistic plasma mirrors driven at kHz repetition rate
本文首次在kHz重复频率下同时测量相对论等离子体镜产生的高次谐波、相对论电子和低发散质子束,并展示了该装置用于系统参数研究和优化次级束流特性的能力。
2023-03-13 physics.optics physics.plasm-ph
Comment on "NOx production in laboratory discharges simulating blue jets and red sprites" by H. Peterson et al
Peterson等人[2009年]打算通过实验室实验确定精灵和蓝色喷流的NOx生成量。已知在标准温压下,喷射放电在物理上类似于流光放电。然而,模拟地球物理放电的流光实验需要一个极性的电压脉冲,与Peterson等人的振荡电压相反。此外,Peterson等人在电流密度、子画面体积和气体密度的比较中出错。最后,在一个重要结果中存在6个数量级的计算误差。
2010-12-17 physics.geo-ph physics.plasm-ph
Simulation of Thermal and Chemical Relaxation in a Post-Discharge Air Corona Reactor
在直流点-面电晕放电反应器中,单股流光以几十kHz的自然重复频率穿过电极间间隙。放电阶段(包括初级和次级流光发展)仅持续几百纳秒,而发生在两个连续放电阶段之间的后放电阶段持续几十微秒。从化学活化的角度来看,放电阶段产生位于非常细的放电细丝内部的自由基和激发物质,而在放电后阶段期间,这些自由基和激发物质诱导在反应器体积的一部分中扩散的化学动力学。从流体动力学激活的角度来看,放电阶段诱导热冲击波和振动能量的存储,该振动能量仅在放电后阶段期间松弛成热形式。此外,在后放电阶段期间持续存在的辉光电晕放电诱发所谓的电风。在目前的工作中,后放电阶段是在一个二维的几何形状使用商业FLUENT软件模拟。放电效应(自由基和激发物种的创建和热弛豫)涉及通过化学和能源项计算从一个完整的2Drz流光模型已经开发。
2016-06-30 physics.class-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
High-power sub-picosecond filamentation at 1.03 μm with high repetition rates between 10 and 100 kHz
首次利用500-W Yb掺杂薄片放大器在10至100 kHz高重复频率下研究亚皮秒长成丝,发现重复频率对成丝长度和密度耗散有显著影响,并揭示其降低击穿阈值的潜力。
2023-11-21 physics.optics physics.plasm-ph
Time-Resolved Measurements of Cumulative Effects in Gas Dynamics Induced by High-Repetition-Rate Femtosecond Laser Filamentation
本文首次对 1 kHz 至 100 kHz 重复频率下飞秒激光成丝在空气中引起的累积流体动力学效应进行时间分辨测量,通过折射率和等离子体通道长度推断空气密度变化,发现高于 10 kHz 时出现稳态密度耗散。
2025-01-17 physics.app-ph physics.optics physics.plasm-ph
A compact laser-plasma source for high-repetition-rate bi-modal X-ray and electron imaging
本文提出一种紧凑型激光等离子体源,以2毫焦耳每脉冲在1千赫兹下产生同步电子和X射线脉冲,实现双模态成像,分辨率达微米级,媲美大型拍瓦系统。
2025-04-24 physics.app-ph physics.optics physics.plasm-ph
Optical ionization effects in kHz laser wakefield acceleration with few-cycle pulses
本文研究千赫兹重复频率激光尾场加速中气体靶对性能的影响,发现氢气优于氮气和氦气,其电离效应较弱,能产生高达10 MeV的准单能电子束,并采用差压抽气实现连续运行,为高重复频率LWFA技术奠定基础。
2024-09-20 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
A new numerical strategy with space-time adaptivity and error control for multi-scale streamer discharge simulations
CNRS(法国国家科学研究中心);Ecole Centrale Paris(巴黎中央理工学院)
提出一种基于二阶时间自适应积分和空间自适应多分辨率的数值策略,通过时空精度控制高效模拟多尺度流光放电,突破标准稳定性约束。
2011-07-25 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Electron Acceleration and Radiation Generation from Relativistic Laser-Plasma Interactions at High Repetition-Rate
本论文探讨高强度雷射与电浆之间的相互作用,以加速电子并产生辐射,经由实验与计算的努力。本论文中使用的激光脉冲具有超短持续时间(< 100 fs)、近红外到中红外波长(0.8 $μ$ m、2 $μ$ m或3.9 $μ$ m)、毫焦耳能量和高重复频率(480 Hz或20 Hz)。所应用的等离子体源来自固体密度靶(过密)或气体靶(欠密)。凭借高重复率的能力,统计方法被用来优化实验的某些方面并解释物理学。
2022-10-18 physics.acc-ph physics.app-ph physics.data-an