Longitudinal dielectric permeability into quantum degenerate plasma with frequency of collisions proportional to the module of a wave vector
在Mermin的方法中,量子简并碰撞等离子体中的纵向介电磁导率的公式与碰撞频率成正比的波矢的模,收到。采用Mermin方法中的碰撞弛豫型积分的薛定谔-玻尔兹曼方程。用数值和图解的方法比较了非简并和麦克斯韦碰撞量子等离子体的介电函数的实部和虚部。结果表明,纵向介电函数弱依赖于波矢。
2013-02-04 physics.plasm-ph
Implementing a microphysics model in hydrodynamic simulations to study the initial plasma formation in dielectric ablator materials for direct-drive implosions
描述塑料等介质烧蚀材料中光电离和碰撞电离过程的微观物理模型已被实现到平面和球形目标的一维流体动力学程序LILAC中。目前,在激光驱动的早期阶段期间的初始等离子体形成以特设的方式建模,直到形成临界表面。基于物理的模型的实施预测更高的值的电子温度和压力比特设模型。此外,数值预测是一致的,与以前的实验观察的塑料烧蚀层中的闪耀通过机制。对于平面靶,观察到靶后端的减压,这与最近的实验相似。此模型的应用是了解激光压印机制,是由于单光束散斑的不均匀激光照射所造成的。
2020-06-02 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Dielectric function of a two-component plasma including collisions
在玻恩近似下,用多矩方法研究了包含碰撞的非理想稠密等离子体的介电函数。结果与Kubo公式的微扰展开进行了比较。求和规则以及沃德恒等式被认为是。的光学性能以及直流电导率的关系指出。
1997-09-15 physics.plasm-ph
Longitudinal electric conductivity and dielectric permeability in quantum plasma with constant collision frequency in Mermin' approach
用Mermin方法详细推导了具有恒定碰撞频率的量子简并碰撞等离子体的纵向电导率和介电磁导率的计算公式。在弛豫近似下,动量空间中的动力学薛定谔-玻尔兹曼方程被使用。结果表明,当等离子体粒子碰撞频率趋于零(等离子体过渡到无碰撞频率)时,所推导的介电函数公式过渡到已知的Lindhard无碰撞等离子体介电函数公式。结果表明,推导出的介电磁导率公式与已知的Mermin公式一致。对介电函数的实部和虚部进行了图解研究。还对量子等离子体和经典等离子体介电函数的实部和虚部作了图解比较。用图解法研究了导数介电函数模。
2012-12-26 physics.plasm-ph quant-ph
Dielectric function of nonideal plasmas and electrical dc conductivity
在广义线性响应理论中,介电函数的表达式推导出与直流电导率的标准方法是一致的。给出了一阶矩玻恩近似的显式结果。一些确切的关系,以及在小值的波数和频率的限制行为进行了研究。
1997-09-13 physics.plasm-ph
Fitting the dielectric response of collisionless plasmas by continued fractions
本文提出了一种计算任意简并度下热无碰撞等离子体介电响应的近似方法。一个T-分数表示从已知的小和大的参数的介电函数的实部的扩展。用一种改进的Q-D算法生成连分数的部分分子和部分乘子。对于退化参数$θ$的几个典型值,给出了扩展系数和部分分子和命名的扩展表,允许容易地实现拟合函数。并进行了误差分析。
2009-08-06 physics.plasm-ph
Longitudinal dielectric permeability into quantum non-degenerate and maxwellian plasma with frequency of collisions proportional to the module of a wave vector
在量子非简并麦克斯韦碰撞等离子体的纵向介电磁导率的公式与碰撞频率成正比的模的波矢量,在Mermin的方法,收到。采用Mermin方法中的碰撞弛豫型积分的薛定谔-玻尔兹曼方程。用数值和图解的方法比较了非简并和麦克斯韦碰撞量子等离子体的介电函数的实部和虚部。结果表明,纵向介电函数弱依赖于波矢。
2013-02-04 physics.plasm-ph
Transverse electric conductivity and dielectric permeability in quantum degenerate collisional plasma with variable collision frequency in Mermin's approach
利用Mermin方法推导了任意变化碰撞频率的量子简并碰撞等离子体的横向电导和介电磁导率的计算公式。粒子碰撞的频率任意地取决于波矢。为此,应用了动量空间中具有驰豫型碰撞积分的动力学薛定谔-玻尔兹曼方程。对简并费米等离子体的情况进行了分配和研究。碰撞频率与波矢模成比例的特殊情况被考虑。对介电函数的实部和虚部作了图解分析。
2013-02-13 physics.plasm-ph
Femtosecond laser-induced sub-wavelength plasma inside dielectrics: II. Second-harmonic generation
二次谐波发射的频率是激光频率的两倍,是一个重要的诊断非线性激光等离子体相互作用。对于中心对称的材料,例如蓝宝石块体,这是禁止的。然而,由于固体电介质内部的等离子体产生,电介质不连续性会破坏对称性。在目前的工作中,我们探讨了实验观察到的二次谐波辐射的基本特性,在聚焦飞秒贝塞尔光束在蓝宝石。我们采用三维粒子模拟和亥姆霍兹波动方程的理论研究。分析了等离子体参数对二次谐波产生效率和二次谐波极化的影响。我们发现,二次谐波的产生要么是由于两个表面电磁波的合并,要么是由于横向电磁波与线性模转换驱动的纵向电子等离子体波之间的非线性相互作用。实验结果与理论预测一致,证实了蓝宝石内部存在过临界等离子体,这对等离子体波的共振或表面等离子体激元的激发是必不可少的。
2022-07-29 physics.comp-ph physics.optics physics.plasm-ph
Transverse electric conductivity and dielectric permeability in quantum non-degenerate and maxwellian collisional plasma with variable collision frequency in Mermin's approach
采用Mermin方法,推导了任意变化碰撞频率的量子非简并麦克斯韦碰撞等离子体的横向电导和介电磁导率的计算公式。粒子碰撞的频率任意地取决于波矢。碰撞频率与波矢模成比例的特殊情况被考虑。对介电函数的实部和虚部作了图解分析。
2013-02-16 physics.plasm-ph
Femtosecond laser-induced sub-wavelength plasma inside dielectrics: III. Terahertz radiation emission
太赫兹(THz)频率范围内的电磁辐射在遥感和时域光谱学中的应用是非常感兴趣的。激光诱导等离子体是产生太赫兹辐射的理想介质。最近的研究表明,飞秒贝塞尔脉冲在飞秒激光器中聚焦可以产生高纵横比的超临界等离子体。在这里,我们表明,强烈的共振驱动的静电场在所谓的临界表面导致太赫兹辐射发射。通过三维粒子模拟和解析推导,我们研究了太赫兹辐射的发射。我们表明,太赫兹辐射与双极性电场的双层中捕获的热电子人口。
2023-01-11 physics.comp-ph physics.optics physics.plasm-ph
Description of longitudinal space charge effects in beams and plasma through dielectric permittivity
我们开发了一个通用的框架,它允许快速解决的纵向空间电荷效应在圆柱形几何光束和等离子体中的广泛的一类问题。我们引入了带电粒子束的纵向介电常数,它描述了它的集体空间电荷响应。分析产生一个有效的等离子体频率,这取决于系统的横向几何形状。该介电常数反映了等离子体的介电常数,并且一旦光束的横向尺寸较大,则与一维(1D)表达式相匹配。几种粒子种类可以作为描述每种物质敏感性的附加项包括在内。所开发的方法允许研究稳定性标准的集体束束和束等离子体不稳定性的任意横向分布的粒子密度。
2021-02-16 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Theory of wakefields excited by an off-axis drive bunch in a plasma-dielectric waveguide
建立了离轴束团注入情况下驱动电子束团在等离子体介质加速结构中激发尾场的线性理论。所研究的结构是一个圆形的介质加载金属波导与带电粒子的通道,充满均匀的冷等离子体。导出的理论被用来调查数值聚束激发尾场分量的空间分布,它的作用在驱动和见证聚束。
2021-12-20 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Kinetic modeling of the electric double layer at a dielectric plasma-solid interface
对于与介质表面接触的无碰撞等离子体,其中以单位概率电子和离子,分别被吸收和中和,从而将电子和空穴注入到导带和价带中,我们研究了电介质内的非辐射电子-空穴复合等离子体损耗的动力学。我们得到一个自洽嵌入的双电层,合并与准中性,无场区域内的等离子体和固体。在描述了用于求解两组玻尔兹曼方程的数值方案之后,一组用于等离子体的电子和离子,一组用于固体的电子和空穴,这一传输问题引起,我们提出了p掺杂电介质的数值结果。除了潜在的,密度,和通量分布,等离子体引起的电子和空穴分布函数的变化进行了讨论,从微观上看,在电介质内的等离子体损耗出现。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
Electron heating and radiation in high aspect ratio sub-micron plasma generated by an ultrafast Bessel pulse within a solid dielectric
当超快贝塞尔光束在超导体内部传播时,会产生一个高纵横比的等离子体圆柱体,其直径为纳米级,延伸范围为几十微米到厘米。利用粒子模拟方法研究了强超快激光脉冲与等离子体棒的相互作用。我们表明,电子被加热和加速到千电子伏的能量,通过过境加速内的共振波瓣在临界表面附近,并计算其辐射图案。
2023-01-06 physics.plasm-ph
The general dielectric tensor for bi-kappa magnetized plasmas
在本文中,我们推导出介电张量的各向异性超热(双κ)速度分布函数描述的等离子体中包含的粒子。张量分量是根据Gaelzer和Ziebell最近定义的双变量kappa等离子体特殊函数编写的[Phys. Plasmas 23,022110(2016)]。我们还获得了各种新的数学性质,这些功能,这是有用的分析处理,数值实现和评价的功能,因此,介电张量。在这里和以前的文件中开发的形式主义提供了一个数学框架的研究电磁波在超高温等离子体中以任意角度和偏振传播。
2016-05-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph
The Dielectric Response of Plasmas with Arbitrary Gyrotropic Velocity Distributions
针对高温稀薄等离子体远偏离平衡、需精密计算介电响应的问题,研究更新了alps数值工具,采用多项式基的改进解析延拓方法,验证了不同VDF下色散关系解的连续性并评估了VDF结构的影响。
2025-09-02 physics.plasm-ph
Dielectric Functions and Dispersion Relations of Ultra-Relativistic Plasmas with Collisions
本文计算了电子-正电子等离子体和夸克-胶子等离子体的介电函数。我们使用经典的输运理论,并考虑到弛豫时间近似内的碰撞。从这些介电函数,我们得到的纵向和横向等离子体波的色散关系。
2004-05-25 astro-ph hep-ph nucl-th
Reflectivity and Exact Asymptotic Forms of the Dielectric Function of Non-Ideal Plasmas
本文重新讨论了非理想激波压缩等离子体反射率的计算问题。介电形式主义的矩量法结合精确的渐近形式和求和规则的基础上适用于新的实验数据。该方法基于薄激波阵面对激光辐射反射的近似,并具有一个可调参数,该参数仅取决于实验的热力学条件。与所有可用的实验数据的自洽协议实现。
2007-02-16 physics.plasm-ph
Wakefield-induced THz wave generation in a hybrid dielectric-plasma cylindrical waveguide
本研究提出一种混合介质-等离子体圆柱波导结构,利用高能激光脉冲激发尾场产生太赫兹辐射,并通过FBPIC和COMSOL模拟及参数优化,实现了增强的加速梯度和优化的太赫兹波输出。
2025-01-21 physics.app-ph physics.comp-ph physics.optics
Generalized plasmon-pole approximation for the dielectric function of a multicomponent plasma
本文综述了两种目前可用的量子粒子通过库仑力相互作用的等离子体介电函数的解析模型,即随机相位近似(RPA)和标准(简单)等离子体极近似(SPPA)。结果表明,这些模型描述不同的非重叠等离子体制度。RPA描述了一种弱耦合等离子体,其动力学是短波长处的独立粒子模式和长波长处的集体等离子体模式的混合物。SPPA描述了一个在所有波长处由集体共振主导的系统。一个新的多组分等离子体模型,广义等离子体激元极近似(GPPA),制定和示出的等离子体制度,包括RPA和SPPA所描述的范围内提供一个描述。因此,以及提供一个很好的代表性的RPA,在量子和经典,制度,这个新的模型还提供了一个有前途的基础,为非理想的量子等离子体,这是等离子体的制度显着更强的耦合比RPA解决。
2015-08-23 physics.plasm-ph
Acceleration and focusing of positron bunch in a dielectric waveguide accelerator with homogeneous plasma in transport channel
本文给出了等离子体介质尾场加速器中正电子束团聚焦的数值PIC模拟结果。尾场由驱动电子聚束在石英介质管中激发,并嵌入圆柱形金属波导中。介质管的内部区域已经填充有径向均匀的等离子体,在一般情况下具有沿波导轴的真空通道。数值模拟结果表明,在尾流场中,正电子束团的加速和聚焦是可能的。研究了正电子束团的输运和加速与真空通道尺寸和波导长度的关系。
2021-12-11 physics.acc-ph physics.plasm-ph
The role of vibrational temperature variations in a pulsed dielectric barrier discharge plasma device
介质阻挡放电(DBD)等离子体的使用已经成为进行表面处理的实用方式,并且人们寻求以更有效的方式进行表面处理,这需要控制等离子体参数,如旋转和振动温度(T_rot和T_vib)。由于大气压等离子体射流的T_vib是与表面处理的改进相关的重要参数,在这项工作中,分析了两种方法来增加DBD等离子体中的T_vib值。其中一种方法是减小DBD反应器的出口尺寸,另一种方法是改变气体流量。对这两种情况下导致振动温度升高的原因进行了解释。
2018-11-30 physics.plasm-ph
Transferred plasma jet from a dielectric barrier discharge for processing of poly(dimethylsiloxane) surfaces
在这项工作中,我们研究了使用介质阻挡放电(DBD)等离子体在两个不同的组件,一个使用的主要等离子体射流从传统的DBD和其他使用DBD等离子体射流转移的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)表面的处理。水的接触角(WCA)在等离子体处理时间的函数和老化时间的函数,以及PDMS样品的表面粗糙度的变化的演变进行了研究。我们还比较了两个等离子体的振动和旋转温度和第一次转移的等离子体射流的振动温度(T_vib)已被证明是较高的相比,与主射流。Tvib值的增加似乎是转移等离子体射流的粘附性能和表面润湿性改善的主要原因。振动温度的增加可能的解释。
2019-08-05 physics.plasm-ph
Longitudinal electric conductivity and dielectric permeability in quantum plasma with variable frequency of collisions in Mermin' approach
在Mermin方法中,得到了碰撞频率依赖于动量的量子非简并碰撞等离子体的纵向电导率和介电磁导率的计算公式。采用弛豫近似下动量空间中的动力学方程。结果表明,当普朗克常数趋于零时,导出的公式就过渡到经典等离子体的相应公式。当等离子体粒子碰撞频率趋于零(等离子体变为无碰撞频率)时,推导的公式变为已知的Lindhard公式。结果表明,当碰撞频率为常数时,导出的介电磁导率公式与已知的Mermin公式一致。
2013-03-08 physics.plasm-ph quant-ph
Analysis of mathematical techniques for the calculation of the electrostatic field in a dielectric-loaded waveguide
格林函数用于获得位于矩形波导的电介质层中的电荷所产生的静电势的分辨率需要有效的积分技术。由于要积分的函数的特性和振荡性质,使用Filon方法以及收敛性分析是足够的。然而,这种数值积分技术的应用会导致结果中的数值不稳定性。为此,在本研究工作中,我们提出了两种不同的方法来处理这些数值积分误差:SSA/MSSA和GPR。以这种方式,可以清除静电势,避免在静电场的计算中的后续误差。
2020-05-02 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Plasma propagation dynamics in a patterned dielectric barrier discharge at different length scales
填充床等离子体反应器(PBPR)固有地具有复杂的几何形状,其中电极之间的体积填充有介电/催化颗粒以形成空隙和空腔的阵列。该设计产生多个长度尺度,即等离子体区域的尺寸(厘米量级)、介电/催化颗粒的尺寸(毫米量级)以及可达到微米尺寸的颗粒(或空腔)和/或表面孔之间的空隙的尺寸。等离子体形成为连接或分段的微放电的阵列。在这些不同的长度尺度上的等离子体传播的理解是重要的,在优化和控制这个过程。在这项工作中,我们调查的放电形成和传播在不同的长度尺度作为施加电压的函数在一个简化的设计PBPR,图案化的介质阻挡放电(p-DBD),在大气压下的氦气中操作,使用相位和空间分辨光学发射光谱(PROES)。p-DBD基于面向等离子体的玻璃半球的阵列,该玻璃半球被实现为两个电极中的一个,并且以六边形图案规则地排列。等离子体在最小间隙的位置处作为辅助性微放电被引发,随后在电介质表面上作为表面电离波的电子的径向加速,以最终在颗粒之间的空隙处,即在接触点处形成表面微放电。随着电压幅值的增加,在接触点处产生后续的表面微放电脉冲。每个表面微放电(S-MD)的等离子体发射被发现由微观结构组成,其发射强度作为驱动电压幅值的函数而增加。相邻的微放电相互作用,以产生从阵列的中心到边缘的波状发射强度传播。
2020-11-08 physics.plasm-ph
Infrared spectroscopy of surface charges in plasma-facing dielectrics
本文提出了一种利用电介质作为多内反射元件,通过红外光谱测量等离子体与电介质界面处表面电荷积累的方法。多余的电荷导致发射信号的衰减,由此可以推断电荷的大小。计算光学响应微扰在一阶从玻尔兹曼方程的电子空穴等离子体内部的固体,我们可以表明,在感兴趣的参数范围内的一个经典的德鲁德项的结果。只有整合的表面电荷进入,从而打开了测量数据的非常有效的分析。
2021-04-16 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Dielectric properties of interacting storage ring plasmas
利用Fokker-Planck碰撞积分将自洽的Vlasov方程线性化,导出了包含碰撞关联的介电函数。计算得到的介电函数与储存环中肖特基噪声的标准理论中的介电函数相同。此介电函数与Mermin-介电函数从动力学方程与弛豫时间近似。我们观察到这些函数是相同的,但是Mermin-DF在计算上是有利的。给出了这两种介电函数的极限,并证明了求和规则。我们将这些介电函数应用于典型的储存环等离子体,并计算了阻止本领和等离子体激元激发谱。
1998-06-05 cond-mat.other nucl-th physics.acc-ph
Transverse electric conductivity and dielectric function in quantum non-degenerate collisional plasma by Mermin approach
推导了量子非简并碰撞等离子体中横电导的计算公式。采用了弛豫法中动量空间的动力学方程。结果表明,在$\hbar\to 0$处,导出的公式转化为经典公式.它还表明,当无量纲波数的值是小的,电导公式转移到已知的经典非简并等离子体的公式。
2012-06-18 physics.plasm-ph quant-ph
Simulation of plasma water interaction with discharge in the existing bubble in water
等离子体-液体相互作用是等离子体技术中的一个重要问题。采用有限元法(FEM)对3种不同几何形状的介质阻挡放电进行了二维模拟,研究了水中球形气泡放电的数值模拟。在不同的时间内,电子密度随电压、频率、介质厚度和气泡半径的变化进行了研究。结果表明,电子密度随电压、频率和气泡半径的增加而线性增加,而随介质厚度的增加而线性增加。高的等离子体密度表示足够的等离子体-水相互作用。
2022-08-25 physics.plasm-ph
Transverse electric conductivity and dielectric function in quantum Maxwellian collisional plasma by Mermin approach
推导了量子麦克斯韦碰撞等离子体中横向电导的计算公式。动力学冯诺依曼方程在动量空间与碰撞积分的松弛形式。结果表明,当普朗克常数趋于零时,导出的公式转化为经典公式。它还表明,当无量纲波数的值是小的,电导公式转移到经典麦克斯韦等离子体的已知公式。
2012-06-26 physics.plasm-ph quant-ph
Laser-stimulated photodetachment of electrons from the negatively charged dielectric substrates
本研究通过实验发现电介质表面等离子体诱导多余电子的激光光脱附产额与材料表列电子亲和能无关,仅取决于初始表面电荷密度,该结果对等离子体相关多领域研究具有关键意义。
2024-04-12 physics.plasm-ph
Kinetic modeling of the electronic response of a dielectric plasma-facing solid
我们提出了一个面向等离子体的电介质固体的电子响应的自洽动力学理论。基于Poisson方程和两组空间分离的Boltzmann方程,一组用于等离子体中的电子和离子,另一组用于介质中的导带电子和价带空穴,该方法给出了由于等离子体中的电子和离子的永久流入而在界面处形成的双电层的准稳态密度和电势分布。这两套玻尔兹曼方程连接的量子力学匹配条件的电子分布函数和半经验模型的空穴注入模仿离子在表面的中和。动力学建模的关键是壁内的双极性,导致电子-空穴复合条件,以及双层与壁和等离子体内部深处的准中性无场区域的合并。为了表明该方法的可行性以及潜力,我们将其应用到无碰撞,完全吸收界面使用本征和非本征二氧化硅和硅表面接触的两个温度的氢等离子体作为一个例子。
2017-06-25 physics.plasm-ph
Experimental Observation of Space-Charge Field Screening of a Relativistic Particle Bunch in Plasma
本研究通过测量无涂层介质毛细管中的介质尾场,实验观测相对论粒子束在等离子体中的空间电荷场屏蔽及其对尾场的抑制条件。
2024-06-17 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Bunch-excited wakefield in dielectric waveguide with hollow plasma channel
本文研究介质加载圆柱波导中空心等离子体通道内相对论电子束团激发的尾场,推导线性机制下纵横向尾场解析解并进行模式与频谱分析,PIC模拟验证了准线性机制下解析与数值结果的定性一致。
2023-11-29 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Planar He plasma jet: plasma bullets formation, 2D bullets concept and imaging
基于介质阻挡放电(DBD)的大气压等离子体射流的应用通常受到由于其一维配置而导致的相对小的处理区域的限制。这封信描述的第一个结果表明,2D等离子体子弹和2D等离子体射流允许快速治疗大目标的产生。脉冲DBD在He和电离波沿电介质表面传播的成像表明,DBD的演变开始与形成的瞬态阳极辉光,然后才继续与阴极导向流光的发展。阳极辉光可以作为电离波沿着放电间隙外部的电介质表面传播。我们表明,等离子体子弹传播不限于一维几何形状(管),并可以组织在一个平面等离子体射流的形式,或其他2D(甚至3D)的形状。
2018-06-12 physics.plasm-ph
Optical signatures of the Charge of a Dielectric Particle in a Plasma
本文以电离气体中的尘埃粒子为研究对象,研究了负电荷对介电常数具有强横光学声子共振的介质粒子对光的光的散射的影响。剩余电子通过其在表面层(负电子亲和势)或在颗粒本体(正电子亲和势)中的声子限制的导电性来改变颗粒的散射行为。我们确定了一个依赖于电荷的增加的消光效率为低的频率,上述的横向光学声子频率的消光共振的移位,并在此共振的偏振角的快速变化。这些效应可用于粒子电荷的非侵入性光学测量。
2013-08-27 physics.plasm-ph
Transient spark dielectric barrier post-discharge plasma reactor with a liquid electrode for dye degradation: A primary study
University of Delhi(德里大学)
本研究提出一种液电极介质屏障等离子体反应器,用于高效降解合成染料,探索其在纺织废水处理中的应用潜力。
2026-01-01 physics.app-ph physics.bio-ph physics.chem-ph
Effect of Dielectric Wakefields in a Capillary Discharge for Plasma Wakefield Acceleration
该研究针对等离子体尾场加速用介质毛细管的介质尾场效应,实验验证了驱动束团轨迹偏移、沿束位置对偏转效应的影响,探究了尾场衰减规律,为相关加速器设计提供了参考。
2024-10-09 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Spectroscopic investigations of a dielectric-surface-discharge plasma source
本文对脉冲等离子体实验中常用的插板等离子体源产生的等离子体的性质进行了光谱学研究。等离子体用于预填充平面0.4 ms传导时间等离子体断开开关(POS)。一种新的气体掺杂技术和二次表面闪络等离子体源被用来局部掺杂的等离子体与气体和固体材料,分别允许空间分辨的测量。电子密度、温度和等离子体成分由谱线强度和谱线轮廓确定。详细的碰撞辐射模型被用来分析所观察到的线强度。各种离子的传播速度和发散角分别由飞行时间测量和谱线的多普勒展宽确定。这允许区分从POS电极喷射的二次等离子体与闪光板源的等离子体。
2000-08-16 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Dielectric kernels for Maxwellian tokamak plasmas
本文提出了描述麦克斯韦托卡马克等离子体全波介电响应的新积分核。它们实际上占的旋转变换和波的分散存在的平衡磁场平行梯度。这些内核依赖于三个变量的特殊功能,概括了标准的等离子体色散函数,其主要的分析性质,导致有效的评价。这种方法是免费的极向傅立叶模式扩展的HF场出现在早期的配方,并给出了完全的自由度的数值分辨率的波动方程:它通常将被应用到2D有限元离散,允许局部网格细化所需的回旋共振层附近和快速HF场变化的区域。为了清楚起见,该第一表示是拉莫尔半径中的最低阶,但是将容易地推广到($ρ_{LT}/λ_\perp$)中的所有阶。
2019-08-11 physics.plasm-ph
Surface Modifications of PCB-Based Plasma Sources Induced by Atmospheric Plasma: A Comparative Study of Dielectric and Electrode Materials
本研究比较了大气等离子体对FR-4、PTFE、Al$_2$O$_3$介电材料及铜、银、镀金铜电极的表面改性效应,发现Al$_2$O$_3$和银最耐受,FR-4变化最大,为等离子体源材料选择提供依据。
2024-10-22 physics.plasm-ph
Femtosecond laser-induced sub-wavelength plasma inside dielectrics: I. Field enhancement
在大体积中产生高能量密度($\gtrsim10^6$焦耳/厘米$^3$)的超临界等离子体在研究存在于恒星和行星的热核心中的温暖致密物质中具有重要的应用。最近的研究表明,飞秒贝塞尔光束能够在蓝宝石内部产生具有亚波长半径和几十微米长度的超临界等离子体。在这里,依赖于场结构和吸收机制的等离子体密度横向分布进行自洽粒子模拟(PIC)的影响。两个{限制}的情况下被认为是:一个是一个均匀的阶梯状的轮廓,可以维持等离子体形成,第二个是一个不均匀的高斯分布,共振吸收发生。比较实验的吸收措施,分析预测允许确定在PIC模拟中使用的等离子体参数。PIC模拟结果与实验诊断的总吸收,近场注量分布,远场辐射图案是一致的。我们表明,在每种情况下,双极场形成在等离子体表面由于热电子的膨胀和电子声波传播到过临界区域。
2022-07-29 physics.comp-ph physics.optics physics.plasm-ph
A numerical analysis of the impact of gas pressure and dielectric material on the generation of body force in an air gas plasma actuator
University of Mazandaran(马赞德兰大学);Kharazmi University(哈拉兹米大学);Comenius University(科马尔图斯大学)
本研究通过数值分析探讨了气体压力和介电材料对等离子体激励器中体力生成的影响,旨在优化等离子体技术用于流动控制。
2024-04-20 physics.app-ph physics.plasm-ph physics.soc-ph
How do the barrier thickness and dielectric material influence the filamentary mode and CO2 conversion in a flowing DBD?
介质阻挡放电(DBD)通常用于在大气压下产生冷等离子体。无论它们的配置(管状或平面),电介质屏障的存在是强制性的,以防止过多的电荷积累在等离子体和热电弧的形成。在这篇文章中,屏障厚度(2.0,2.4和2.8 mm)和介电材料(氧化铝,莫来石,耐热玻璃,石英)的种类的作用进行了研究,在等离子体中的导电行为和CO2转化在管状流动DBD,通过质谱测量与电气特性和IR成像。增加势垒厚度会降低电容,同时保持电荷。结果,电介质上的电压增加,并且产生更大数量的微放电,这增强了CO2转化。此外,改变屏障的介电材料,同时保持相同的几何形状和尺寸,也会影响CO2转化率。石英和氧化铝的CO2转化率和能量效率最高,因此不遵循相对介电常数的趋势。从电气特性,我们清楚地表明,最重要的参数是有点高的有效等离子体电压(产生有点高的电场和电子能量的等离子体)的石英,以及较高的等离子体电流(从而更大的电子密度)和更大数量的微放电灯丝(主要是氧化铝,但也为石英)。后者可能与氧化铝的较高表面粗糙度和石英的电介质上的较高电压相关。
2016-09-16 physics.plasm-ph
Two-dimensional simulation of Argon dielectric barrier discharge (DBD) in plasma actuator structure with COMSOL Multiphysics
Kharazmi University(卡拉兹米大学);Institute for Plasma Research, Kharazmi University(卡拉兹米大学等离子体研究所)
研究利用COMSOL Multiphysics软件建立大气压下氩气DBD物理模型,研究不同电极间距及介质类型对等离子体参数的影响,发现埋入电极与暴露电极纵向距离影响流体流动控制关键参数,云母作介质时参数值最大,石英玻璃时最小。
2026-07-28 physics.plasm-ph
Non-Radiating Resonances: Anapoles Enabling Highly-Efficient Plasma Jets within Dielectric Structures
本文提出利用混合金属-介电结构中的anapole非辐射共振增强近电场并触发气体击穿,实现可调谐、低成本、平面兼容且电子密度翻倍的高效介电等离子体射流。
2023-11-01 physics.app-ph physics.plasm-ph
Subwavelength periodic plasma structures formed during the laser-pulse-induced breakdown within the transparent dielectric
在等离子体共振诱导电离不稳定性条件下,研究了飞秒激光脉冲在透明介质(熔融石英)中引起的光学击穿中场和等离子体的时空演化,这种不稳定性导致击穿等离子体参数在激光偏振方向上的深度小尺度周期调制.在所使用的模型的框架中,计算的光学电场与津贴的影响,其长尺度的结构(占在给定的射线管近似,相位和群延迟,和背反射的光束聚焦)和小尺度的一个(准静态增强等离子体共振区)。等离子体密度的演化由速率方程描述,该方程考虑了光电离、雪崩电离和双极扩散。在数值计算的基础上,我们描述了起源于聚焦区的击穿波的主要类型,并找到了这样一个激光脉冲强度范围,在该范围内,由很小的种子扰动引起的不稳定性导致形成对比度亚波长周期性结构,该结构包含许多具有超临界等离子体密度和增强的能量沉积的窄区。后者使我们能够考虑这种结构的基础上的nanograting形成实验观察到的熔融石英一系列重复的fs脉冲照射。
2019-01-09 physics.plasm-ph
Vlasov Simulation of Emissive Plasma Sheath with Energy-Dependent Secondary Emission Coefficient and Improved Modeling for Dielectric Charging Effects
采用一维VlasovPoisson数值模拟程序研究了考虑电子感生次级电子发射(SEE)和背散射的等离子体鞘层。在等离子体模拟中,一般认为单粒子效应系数为常数,本文建立了改进的带电介质壁单粒子效应模型,该模型考虑了壁面充电对单粒子效应系数的影响以及单粒子效应系数的能量依赖性。详细研究了在等离子体模拟中实现上述SEE模型的相关算法。结果表明,随着负壁电荷量的增加,单粒子效应系数增大,而负壁电荷量的增加又降低了发射鞘层电位。与经典发射鞘层理论所预言的线性关系相反,鞘层势是等离子体电子温度的非线性函数,且与能量有关。结合壁电荷效应和SEE系数能量依赖性的模拟表明,在高的等离子体电子温度水平下,鞘层电位和表面电荷饱和,形成空间带电的有限鞘层。此外,还对动力学模拟中实现后向散射的不同算法进行了测试和比较。通过有效的SEE系数将背散射电子转换为次级电子,对鞘层性质几乎没有影响。模拟结果表明,是相称的升级鞘理论的预测。
2022-09-20 physics.plasm-ph
Focusing of Drive and Test Bunches in a Dielectric Waveguide Filled with Inhomogeneous Plasma
本文给出了径向不均匀等离子体填充介质波导中加速和驱动聚束动力学的数值PIC模拟结果。尾流场由石英(介电常数3.75)介质管中的电子聚束激发,该介质管的外径和内径分别为1.2 mm和1.0 mm,其嵌套到圆柱形金属波导中。驱动聚束特性被选择为:电子能量为5GeV,电荷为3 nC,聚束长度为0.2mm,聚束直径为0.9mm。加速的束团具有相同的参数,除了电荷,其等于0.3 nC。波导的内部填充有具有不同横向密度分布的等离子体,即,在毛细管放电中形成的密度分布,以及真空通道沿波导轴的径向不均匀密度分布。对于所研究的所有情况下的等离子体密度低,使得等离子体频率低于基本介电模式频率。PIC模拟结果表明,非均匀等离子体柱中的真空通道改善了加速聚束聚焦。存在最佳真空通道尺寸值,在该值处聚焦最强。与漂移通道的完全等离子体填充相比,加速聚束聚焦的改善伴随着加速梯度的降低。最好的加速发生在没有等离子体的情况下;然而,在这种情况下,测试聚束聚焦不会发生。
2019-12-16 physics.acc-ph physics.plasm-ph
SoPlasmaFoam: an OpenFOAM-based solver for streamer and dielectric barrier discharges with adaptive mesh refinement
Centre for Research & Technology, Hellas (CERTH)(希腊研究与技术中心);University of Western Macedonia(西马其顿大学)
研究基于OpenFOAM构建求解器SoPlasmaFoam,通过耦合泊松方程求解带电粒子输运。评估对流方案,分析泊松输运耦合,引入边界条件。该求解器经验证并展示多区域能力,为多物理模拟提供模块化基础。
2026-07-07 cs.CE physics.comp-ph physics.plasm-ph
Unveiling the role of dielectric trap states on capacitively coupled radio-frequency plasma discharge: dynamic charging behaviors
从理论和Particleincell/MonteCarlo碰撞模拟两方面研究了介质边界材料中电荷陷阱态对电容耦合射频等离子体放电的影响。研究发现,壁材料的陷阱态主要通过改变固体边界内积累的动态表面电荷引起的离子感生次级电子发射(SEE)系数来控制放电特性。首先建立了一个考虑表面荷电的综合SEE模型,该模型综合考虑了价带电子分布、电子陷阱密度以及通过俄歇中和和去激发捕获的电荷。理论分析揭示了陷阱态对鞘层溶液、稳定性、等离子体密度和温度、粒子和功率平衡等的影响。模拟结果表明,随着电荷相关发射系数的增加,平均射频鞘层电势降低。随着气体压力的增加,观察到的位移的最大电离率从体等离子体中心的等离子体鞘层界面,这也是由陷阱状态的电极材料的位移发生在一个较低的压力与陷阱考虑。此外,电荷陷阱有助于产生几何对称结构的非对称等离子体放电,这种效应在γ模放电中更为明显。
2021-01-09 physics.plasm-ph
Understanding the surface wave characteristics using 2D particle-in-cell simulation and deep neural network
采用动力学粒子模拟方法研究了等离子体与介质材料界面上表面波的特性。该系统采用GHz微波源激发表面波。结果表明,表面波沿等离子体与介质管的界面激发,在电场剖面上呈现明暗相间的图案。研究了辐射压强与介质介电常数和输入频率的关系。此外,我们评估了神经网络预测给定系统辐射压力的能力。所提出的深度神经网络模型旨在开发准确高效的数据驱动等离子体表面波器件。
2022-05-29 physics.comp-ph physics.plasm-ph