Discharge structure hierarchy of highly electronegative plasma at low pressure and quasi-cold ion approximation
该研究通过准冷离子近似下的流体模拟，探究低压环境中Ar与SF电感耦合等离子体的放电结构，为高电负性等离子体相关研究提供参考。
2025-09-05 physics.plasm-ph
Inductively Coupled Plasma at Atmospheric Pressure, a Challenge for Miniature Devices
等离子体射流属于远程等离子体类别。这意味着放电条件和对样品的化学影响可以单独调节，这与标准低压反应器相比是一个很大的优势。电感耦合带来了纯净和致密等离子体的优点。微波激发允许进一步小型化和低温等离子体的产生。本文件显示了对这些源的研究的最新进展，展示了它们在大气压下的工作。
2020-03-03 physics.plasm-ph
Modeling Intense-Electron-Beam Generated Plasmas Using a Rigid-Beam Approximation
采用电子束-等离子体系统模型，模拟了强流脉冲电子束辐照下低压氮气的电击穿物理过程。快速上升的射束电流感生电场，该电场驱动等离子体中的返回电流。刚性束模型是一个简化的问题几何圆柱坐标和麦克斯韦方程组，由一个规定的电子束电流密度驱动。该模型是方便的比较各种减少的等离子体动力学和等离子体化学，同时保持一个很好的近似的光束产生的电场的整体幅度。通过将刚性梁模型耦合到流体等离子体模型和简化的氮等离子体化学来证明该模型的有用性。这个耦合系统的动力学计算的背景气体压力的范围内，并与实验测量结果进行比较。在1托及以上的压力下，模拟的线积分电子密度在两个测量值的一个因子内，并显示出与实验中观察到的相同的趋势。
2021-08-24 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Simulation of a collision-less planar electrostatic shock in a proton-electron plasma with a strong initial thermal pressure change
当激光脉冲烧蚀固体靶时，激光脉冲能量的局部沉积在等离子体中引入了高的热压力梯度。该激光加热的等离子体进入环境介质（电离的残余气体）的热膨胀触发无碰撞等离子体中的非线性结构的形成。在这里，一个电子质子等离子体建模与粒子在细胞（PIC）模拟再现等离子体膨胀的方面。在等离子体的热压力中引入跳跃，在该跳跃上，否则空间均匀的温度和密度以因子100变化。来自热等离子体的电子膨胀到冷等离子体中，并且电荷不平衡将冷电子束拖到热等离子体中。这种双层降低了电子温度梯度。与等离子体膨胀到真空中相比，低压等离子体的存在修改了质子动力学。热压力的突变发展成一次冲击。快速质子以束的形式从热等离子体运动到冷等离子体中，导致在电子和质子分布中形成相空间空穴。质子相空间空穴发展成使束热化的二次激波。
2009-11-26 physics.plasm-ph
Formation Mechanism of Atmospheric Pressure Plasma Jet
大气压等离子体射流可以突出到空气中约5.0 cm。它具有多种创新应用的前景，但其形成机制仍然没有解决。我们表明，等离子体射流基本上是一个流光电晕完全独立的，但掩盖，介质阻挡放电。因此，即使用一个单独的裸金属电极连接到管口，也可以同样成功地产生射流，同时在下游和上游，并且电压显著降低。这些结果将有助于理解潜在的物理学，并促进更安全，更灵活地实现这种奇妙的等离子体源。
2008-11-02 physics.plasm-ph
Hybrid subterahertz atmospheric pressure plasmatron for plasma chemical applications
本研究提出并实验验证了一种混合亚太赫兹等离子体发生器，利用263 GHz连续聚焦亚毫米波实现大气压放电，吸收率达80%，并成功应用于大气固氮等非平衡等离子体化学过程。
2024-02-05 physics.plasm-ph
Observations of Pressure Anisotropy Effects within Semi-Collisional Magnetized-Plasma Bubbles
磁化等离子体相互作用在天体物理和实验室等离子体中普遍存在。各种物理效应已被证明是重要的碰撞等离子体流的影响，相反的磁场，然而，实验验证的相互作用区域内的机制仍然难以捉摸。在这里，我们讨论了激光等离子体实验，实验结果证实，比尔曼电池产生的磁场平流的能斯特流和各向异性压力效应占主导地位，这些流动中的重联区。这些领域映射使用时间分辨质子探测在多个方向。各种实验，建模和分析技术表明，在半碰撞，高$β$等离子体的各向异性压力的重要性，导致减少的幅度相比，电阻过程中的重连领域。各向异性压力动力学在无碰撞等离子体中至关重要，但在碰撞等离子体中往往被忽略。我们发现，压力各向异性是必不可少的，在维持相互作用层，重新分布磁场，甚至半碰撞，高能量密度物理（HEDP）制度
2020-10-19 physics.plasm-ph
Electron tennis driven by radio-frequency electric fields in low-pressure plasma sources
本文详细分析了低压下射频电压波形激发的电容耦合等离子体鞘层区域内的电子轨迹。鞘层内的复杂特征在几个物理量中被识别，这些物理量是由在时空变化的电场的影响下的弹跳电子的轨迹雕刻的。开发的方法来解释的各种功能的表面过程的函数的生成，并确定不同起源的电子的轨迹。
2020-09-30 physics.plasm-ph
Plasma density and ion energy control via driving frequency and applied voltage in a low pressure capacitively coupled plasma discharge
采用粒子模拟/蒙特卡罗碰撞模拟方法研究了单频低压电容耦合等离子体（CCP）装置在不同射频电压和驱动频率下的动力学特性。一个操作制度被确定，其中对于一个给定的电压的等离子体密度被发现保持恒定的范围内的驱动频率，然后迅速增加的驱动频率的函数。这种模式转变的阈值频率以及恒定密度的值被发现随着所施加的电压的增加而增加。在恒定的密度范围内，对于给定的电压，鞘层宽度被视为作为增加的驱动频率的函数而增加，从而改变离子能量而不影响离子密度。因此，我们的参数研究表明，所施加的电压和驱动频率的双旋钮提供了一种手段，独立控制的密度和离子能量的低压CCP设备，可以有效地利用等离子体处理应用。
2018-06-18 physics.plasm-ph
Electric field induced by radial redistribution of the energetic ion pressure in a fusion plasma
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）
研究发现高能离子压力的径向分布可诱导显著电场，有助于改善聚变反应堆核心等离子体约束。
2026-01-21 physics.plasm-ph
Kinetic analysis of negative power deposition in low pressure plasmas
本文用耦合玻尔兹曼方程和准定态麦克斯韦方程的解析模型研究了低压等离子体中的负功率吸收。利用标准Hilbert空间方法，首次得到了非对称激励下有界放电组态的电场和电子分布函数的显式解。将该模型应用于低压电感耦合等离子体放电。在这方面，特别是反常集肤效应和相位混合的影响进行了讨论。解析解与电磁全波粒子在细胞模拟的结果进行了比较。分析和数值计算结果之间的良好协议。
2016-08-07 physics.plasm-ph
Experimental study of a planar atmospheric-pressure plasma operating in the microplasma regime
在平行板配置的非热射频大气压微等离子体的电气特性表明，减少到亚毫米范围内的电极间隙增加电流和功率密度在降低的电压相比，类似的等离子体在较大的电极间隙，没有间隙的依赖性。计算鞘层厚度和电场在鞘层和在散装证明依赖于电极间隙，因为它是减少到亚毫米政权，表示一个独特的制度的操作。
2010-03-13 physics.plasm-ph
Preliminary Exploration on the Low-Pressure Ar-O2 Plasma Generated by Low-Frequency Alternating Current (AC) Power Supply
本文提出用低频AC电源产生低压电容耦合Ar-O2等离子体，并通过电子参数测量与抗菌实验证明其性能可媲美传统RF系统且更经济灵活。
2024-05-09 physics.plasm-ph
Disorder-induced heating in molecular atmospheric pressure plasmas
本文将无序诱导加热研究拓展至分子大气压等离子体，发现离子能量在纳秒尺度分配至平动与转动自由度，并建立了与分子动力学模拟吻合的平衡温度模型，验证了该现象在最高十个大气压下显著且可预测。
2024-04-15 physics.plasm-ph
Performance analysis of a 2.45 GHz microwave plasma torch for CO$_2$ decomposition in gas swirl configuration
微波等离子体是通过使用可再生能源将CO $_{2}$转化为CO和O $_2$来实现节能型CO $_{2}$增值的有前景的技术。在大气压（60-1000 mbar）和大流量（5-100 slm）范围内，对2.45 GHz微波等离子体炬进行了CO $_{2}$旋转气流的实验研究。描述了等离子体炬的两种不同工作模式：在低于120 mbar的工作压力下，等离子体充满了等离子体炬的大部分体积;而在约120 mbar的工作压力下，随着气体温度从3000 K升高到6000 K，在谐振腔中心观察到等离子体的突然收缩。CO流出被发现是成比例的等离子体有效表面，并没有表现出显着的依赖于实际的CO $_{2}$流量注入到反应器中，但只有在一定的压力下的输入功率。热解离计算表明，即使在本研究的最低压力下，所观察到的转化率和能量效率与热解离机制是相容的。
2019-12-24 physics.plasm-ph
Numerical study of secondary electron emission in a coaxial radio-frequency driven plasma jet at atmospheric pressure
在这项工作中，我们研究了在大气压下工作的同轴射频驱动等离子体射流的数值模型。由于圆柱对称性，使用了其他三维结构的适当的2-D表示。采用氦氧化学反应方案。我们研究了内电极和插入的介质管发射的次级电子的效应，并讨论了它们对放电行为的影响。我们的结论是，适当的材料选择可以提高所需的操作模式，这样的等离子体射流的材料和表面处理。
2011-05-23 physics.plasm-ph
Validated Modeling of Atmospheric-Pressure Anodic Arc
我们进行了自洽建模的大气压电弧放电产生的等离子体。耦合的等离子体电流，发射电流，离子电流，鞘层电压降，在等离子体-电极界面的热通量的特殊数值程序的开发和实施到ANSYS CFX代码。通过比较模拟结果与先前可用的实验数据，通过各种等离子体诊断的范围内获得的模拟结果进行验证。
2019-02-26 physics.plasm-ph
Axisymmetric equilibria with pressure anisotropy and plasma flow
本文导出了具有各向异性压力和任意方向不可压缩流的轴对称环形等离子体平衡的广义Grad-Shafranov方程。该方程包括六个自由表面函数和恢复已知的梯度Shafranov方程在文献中，以及通常的静态，各向同性的。广义方程的形式表明，压力各向异性和流量的平衡作用相加。此外，两套解析解，一个扩展的Solovev一个等离子体到达分界线和扩展的Hernegger-Maschke一个等离子体周围的一个固定的边界拥有一个X-点，构造，特别是在相关的ITER和NSTX托卡马克。此外，压力各向异性和等离子体流对这些平衡的影响进行了检查。事实证明，取决于各向异性函数的最大值和形状，各向异性可以表现为顺磁性或抗磁性。此外，在大多数情况下，考虑的各向异性和流量有更强的影响NSTX平衡比ITER的。
2016-03-01 physics.plasm-ph
Strong Coulomb Coupling Influences Ion and Neutral Temperatures in Atmospheric Pressure Plasmas
利用分子动力学模拟模拟了大气压下部分电离等离子体中离子和中性粒子在不同电离率下的温度演化。结果表明，在电离分数低至10^-5时，离子-离子相互作用是强耦合的，温度演化受到与强耦合相关的效应的影响。具体而言，无序诱导加热被发现快速加热离子的离子等离子体周期（约10秒PS）的时间尺度上的电离脉冲后。随后是离子和中性粒子的碰撞弛豫，在较长的时间尺度（~ns）上冷却离子并加热中性粒子。由于离子中性的三体复合，轻微的加热会在更长的时间（~ 100 s ns）内发生。温度演变的分析模型的开发，同意模拟结果。结果表明，强耦合效应在大气压等离子体中是重要的。
2022-07-22 physics.plasm-ph
Correlation functions and pressure of non-isothermal plasma
导出了经典非等温双组分等离子体的关联函数表达式。在$Θ_e\ggΘ_i$的极限情况下，由于弱阻尼波（离子声）的存在，其相速度介于粒子的热速度$u_e\ggω/k\gg u_i$之间，产生了强相关性。由于这些相关性，与不存在这种波的热力学平衡的情况相比，库仑相互作用引起的压力表达式中的附加项改变了其符号。
2022-03-16 physics.plasm-ph
Nanoparticles designed from low pressure plasma as model for astrophysical dust clouds
通过实验室对类似材料的研究获得的红外光谱是解释天文红外数据和理解DISM中观测到的现象的重要工具。提出了一种新的模拟方法，即在氩/乙炔低压等离子体中生长的尘埃粒子。我们根据文献中的标准测试所提出的类似物的有效性。我们还提出了在4.62 μ m处的氮谱带的初步结果，该谱带已在稠密的冷尘埃中被确认。
2004-10-13 physics.plasm-ph
Characterization of a plasma window as a membrane free transition between vacuum and high pressure
等离子体窗口（PW）是一种用于分离两个不同压力区域的设备，同时让粒子束几乎没有损失地通过。它是由A.赫什科维奇在本出版物的过程中，呈现了具有3.3 mm和5.0 mm孔径的PW的特性。特别是在加速器系统中的应用相关的压力属性和基本的等离子体属性取决于外部参数之间的联系。在低压侧大约几毫巴，高压值达到750毫巴，同时以1 slm和4 slm（标准升/分钟）之间的体积流量和45 A至60 A的放电电流运行。所提出的PW的独特功能包括同时等离子体参数测定和陶瓷绝缘体之间的冷却板的情况下。光学分析表明，在超过10小时的操作时间后，组件没有明显的损坏或磨损，而阴极针在5小时后需要更换。
2019-11-18 physics.plasm-ph
Mode transition ($α-γ$) and hysteresis in microwave-driven low-temperature plasmas
我们发现在微波驱动的低压氩等离子体中，在气体压力变化期间，在$α$和$γ$放电模式之间的过渡区域中存在滞后现象。这种滞后现象表现为模式转变的临界压力取决于压力变化的方向。作为推论，在相同的操作参数（压力、功率和气体成分）下，等离子体将获得不同的放电特性，这表明双稳定性或记忆效应的存在。从OH（A-X）线发射测量的转动和振动温度的分析表明，滞后主要是由于在$γ$ -模式中的快速气体加热导致比$α$ -模式更小的中性密度。当增加气体压力时，$γ$模式放电保持相对较高的温度和较低的中性密度，因此，它需要较高的操作压力以达到$α$模式。另一方面，在保持$α$ -模式的同时降低压力，由于$α$ -模式放电的相对较高的中性密度，到$α$-模式的转变发生在比前一种情况更低的压力下。这种解释是支持的事实，即滞后消失时，提出的等离子体性质相对于中性气体密度，而不是压力。
2022-03-01 physics.plasm-ph
Amorphous carbon film deposition on inner surface of tubes using atmospheric pressure pulsed filamentary plasma source
在内径为6 mm、外径为8 mm的石英管的内表面上沉积均匀的非晶碳膜。在含有甲烷混合物的氩气中，在管内产生长等离子体细丝（~ 140 mm）作为正放电。FTIR-ATR、XRD、SEM、LSM和XPS分析表明，沉积膜是由未氢化的sp2碳和氢化的sp3碳组成的非晶态。等离子体的特点是使用光学发射光谱，电压-电流测量，显微摄影和数值模拟。在观察到的等离子体参数的基础上，薄膜沉积过程的动力学进行了讨论。
2011-04-24 physics.plasm-ph
Measurements of power dissipated in an atmospheric pressure plasma jet device with double plasma discharge ignition
本文通过分离一次放电与射流耗散功率的测量方法，研究双放电点火大气压等离子体射流装置的电学特性，发现一次放电功率变化远小于射流功率，且负半周负载更具电阻性，表明等效电路模型随电压极性改变。
2025-01-06 physics.plasm-ph
Three-dimensional Helical-rotating Plasma Structures in Beam-generated Partially Magnetized Plasmas
本研究通过三维粒子模拟/蒙特卡罗碰撞模拟，发现束流产生的部分磁化等离子体在低压下存在两种不稳定性机制，分别形成2D螺旋臂结构和3D螺旋旋转结构，并提出了临界阈值压力与旋转频率的解析公式及实验验证。
2025-06-30 physics.plasm-ph
On the conical refraction of hydromagnetic waves in plasma with anisotropic thermal pressure
在具有各向异性热压力的无碰撞等离子体中发现了类似于晶体光学和晶体声学中的圆锥折射现象。计算了研究介质的圆锥折射角，预测为$18^{\circ}26^{\prime}$。可能的实验证实所发现的现象进行了讨论。
1995-11-18 physics.plasm-ph plasm-ph
Optimization of Argon Plasma Working Pressure through Parallel PIC Simulations for Enhancement of Material Surface Treatment
本研究开发基于并行PIC方法的等离子体模拟方案，通过多处理器分区计算开展氩等离子体仿真，确定-500V施加电压下的最优工作压强为100mTorr，可为材料表面处理工艺优化提供支撑。
2025-11-14 physics.plasm-ph
Electron power absorption in low pressure capacitively coupled electronegative oxygen radio frequency plasmas
对从电场到电子的能量传递机制的透彻理解对于优化和控制不同的等离子体源和工艺是至关重要的。这种机制，称为电子功率吸收，涉及复杂的电子动力学在电负性电容耦合等离子体（CCP）在低压下，仍然没有完全理解。因此，我们提出了一个时空分辨分析的电子功率吸收在低压氧CCP的基础上的动量平衡方程从玻尔兹曼方程。数据来自1d 3v Particle-In-Cell / Monte Carlo碰撞模拟。与传统的理论模型，预测“随机/无碰撞加热”是重要的，在低压下，我们观察到的欧姆功率吸收的优势。此外，由于强电负性以及放电中正电边缘区域的存在，低压下双极功率吸收会衰减，这导致射频周期内电子温度的高度时间对称性。
2019-11-06 physics.plasm-ph
Diagnostics of atmospheric pressure capillary DBD oxygen plasma jet
采用单极性正脉冲电源，研制了大气压毛细管介质阻挡氧放电等离子体射流产生低温等离子体。光学和电学技术都被用来研究所产生的等离子体的特性作为施加电压和气体流量的函数。从光学发射光谱数据获得的分析结果揭示了气体温度，转动温度，激发温度和电子密度。气体温度和旋转温度随氧气流量的增加而降低，但随外加电压的增加而线性增加。结果表明，随着外加电压和氧气流量的增加，电子密度增加，而电子激发温度则随着氧气流量的增加而降低。电特性表明，放电频率随流量下降，但随电压增加。将制备的等离子体初步应用于枯萎病马铃薯样品的灭活率研究。
2015-09-01 physics.plasm-ph
Spatially resolved simulation of a radio frequency driven micro atmospheric pressure plasma jet and its effluent
射频驱动的等离子体射流经常被用作在大气压下用于表面改性和其它工艺的有效等离子体源。射频驱动微大气压等离子体射流（$μ$ APPJ）是该概念的一个特殊变体，其几何形状允许直接光学访问。在这项工作中，$μ$ APPJ的特点与氦氧混合物及其与氦环境的相互作用进行了研究，通过数值模拟。的电子的密度和温度，以及所有活性物种的浓度都在射流本身和其流出物中进行了研究。发现流出物基本上不含载流子，但含有大量的活性氧（O，O $_3$和O $_2(^1Δ)$）。通过与实验数据的比较，验证了模拟结果。
2011-05-23 physics.plasm-ph
Transient evolution of solitary electron holes in low pressure laboratory plasma
孤立电子空穴是无碰撞等离子体中的一种局域化静电正势结构。这些是电子相空间中的涡旋状结构。它的存在是导致共振区电子分布畸变的原因。Schamel第一次从理论上解释了这些。et.al 20，336（1979）和Phys.Plasmas 19，020501（2012）]。当向金属电极施加快速上升的高正电压脉冲时，也可以在实验室等离子体中形成孤立的电子空穴[Kar et.例如，等离子体物理17，102113（2010）]。这些结构的时间演化可以通过测量瞬态电子分布函数（EDF）来研究。在目前的工作中，瞬态EDF测量后，形成一个孤立的电子空穴在几乎均匀的，未磁化的，和碰撞的等离子体施加的脉冲宽度和，其中和施加的脉冲宽度和离子等离子体频率的倒数分别。对于这两种类型的脉冲宽度，双峰状的瞬态EDF的轮廓观察，表明孤立的电子空穴存在于系统中的时间周期长于所施加的脉冲持续时间。束（或自由）电子与捕获（或体）电子一起给出了等离子体中SEH的解决方案。没有自由电子或束电子，就不存在SEH。瞬态EDF测量揭示了等离子体中SEH的存在和演化。测量结果表明，在低压范围内，这些结构在系统中的生存时间较长。在高压情况下，只观察到单个驼峰状瞬态EDF，即只捕获或大量电子。在这种情况下，在施加脉冲结束后等离子体的演化期间，SEH不存在于等离子体中。
2015-03-02 physics.plasm-ph
Thermal fluid closures and pressure anisotropies in numerical simulations of plasma wakefield acceleration
本研究针对含无碰撞粒子动力学与显著热效应的等离子体尾场加速过程，通过对比不同热闭合假设的流体模型与PIC模拟在不同温度、振荡振幅下的结果，探究压力各向异性特性以判别适用的热流体模型。
2024-09-16 physics.acc-ph physics.comp-ph physics.plasm-ph
Influence of pulse modulation frequency on helium RF atmospheric pressure plasma jet characteristics
研究了脉冲调制频率在50 Hz- 10 kHz范围内对大气压氦射频等离子体射流基本特性的影响。调制频率对等离子体射流放电行为，几何变化，活性物质的排放，和等离子体参数（气体温度Tg，电子激发温度Texc，和电子密度（ne）的影响进行了研究，使用各种诊断，如光学成像，发射光谱，热诊断。从实验中观察到，在低脉冲调制频率（约50 Hz）下操作等离子体射流提供了增强的等离子体尺寸、更高的电子密度和来自反应性物质的更大的光发射（即，He I、O、OH、N2+等）与较高的调制频率相比。除了低功耗外，调制等离子体射流的气体温度比连续波模式低三倍，使其更有利于应用。此外，还讨论了占空比（D）和外加射频功率（P）对等离子体射流特性的影响。据发现，10- 40%占空比操作提供了最有利的属性。更重要的是，RF等离子体射流中较短的等离子体长度的问题通过在10- 20%的占空比下以增加的施加功率操作而克服。这项工作彻底表征氦大气压射频等离子体射流与广泛的脉冲模式操作参数，这可以帮助选择适当的操作条件，为各种工业和生物医学应用。
2022-12-26 physics.plasm-ph
Freezing and melting of 3D complex plasma structures under microgravity conditions driven by neutral gas pressure manipulation
研究了微重力条件下大型三维复杂等离子体的冻结和熔化。中性气体压力用作触发相变的控制参数：通过降低（增加）压力，复杂等离子体冻结（熔化）。研究了复杂等离子体结构特性随气压变化的演化规律。理论估计使我们能够确定负责观察到的行为的主要因素。
2011-04-12 cond-mat.other cond-mat.soft physics.plasm-ph
Excitation of helical shape argon atmospheric pressure plasma jet using RF pulse modulation
本文报道了用13.56MHz脉冲调制射频（RF）电源激发螺旋形氩大气压等离子体射流。这种螺旋结构是在开放的环境空气中观察到的，这与传统的圆锥形状有很大的不同。这种螺旋结构起源于由脉冲调制RF（2kHz调制频率（fp））引起的放电区域中的周期性压力变化，并向下游传播到环境空气中。所观察到的结构的几何特性进行了探索，使用光学成像。此外，各种输入参数的影响，研究了调制脉冲的占空比（D）、气体流量（Q）和射频功率（P）对螺旋结构形成的影响。这些螺旋结构对等离子体射流化学特征（活性氧和氮物质（RONS）的增强）有影响，因为这些涉及到空气夹带到各种等离子体应用所需的电离区域中的增加。
2022-12-26 physics.plasm-ph
Atmospheric-Pressure Ar/Air Plasma Jet-Induced Degradation of Azo Dyes in Aqueous Solutions: Kinetic and Mechanistic Insights
Tanta University（坦塔大学）；Alsalam University（萨拉姆大学）；Kafrelsheik University（卡夫尔谢赫大学）
本研究通过等离子体射流降解偶氮染料，揭示了其降解动力学和机理，发现质子浓度升高和氧化中间体形成是关键因素。
2026-03-02 physics.plasm-ph
Thomson microwave scattering for electron number density diagnostics of miniature plasmas at low pressure
本文提出了一种新的汤姆逊微波散射方法，用于测量压力小于10 Torr的微型等离子体的电子数密度。该方法被用于测定空气中以5 Torr启动的辉光放电的正柱中的电子数密度，等离子体柱直径为3.4 mm。汤姆逊微波散射（TMS）系统测得的电子数密度为3.36*10^10 cm^-3。使用TMS系统获得的结果与使用微波四分之一波长发夹谐振器的公知技术进行的测量进行了验证。用发夹谐振器测量得到的电子数密度为2.07*10^10 cm^-3，这与TMS系统的结果完全一致。
2019-05-17 physics.plasm-ph
Influence of dissociative recombination on the LTE of argon high-frequency plasmas at atmospheric pressure
这项工作提出了一些初步的结果，从碰撞辐射（CR）模型旨在描述氩微波（2.45 GHz）等离子体在大气压下。该模型旨在研究离解复合产物对Saha-Boltzmann等离子体平衡的影响。该模型进行测试，通过与实验结果进行比较，在氩等离子体柱产生的行波电磁表面波，这是适合于执行等离子体的参数调查。结果表明，解离复合主要分布在4s能级和基态。进一步观察到，它强烈地影响能级的布居，特别是那些较低能量的能级。然而，无论等离子体密度如何，较高的水平（接近电离极限）似乎都处于平衡状态。这允许假设从玻尔兹曼图中的原子系统中的上能级确定的激发温度Texc等于Te。
2004-10-18 physics.plasm-ph
Re-appraisal and extension of the Gratton-Vargas two-dimensional analytical snowplow model of plasma focus - III: Scaling theory for high pressure operation and its implications
最近的研究表明，在修正的Gratton-Vargas模型中，稠密等离子体焦点（DPF）的某些方面对等离子体动力学的细节并不敏感，并且在一个包含很少等离子体物理的过于简化的模型假设中得到了很好的描述。DPF物理学的双曲守恒定律公式揭示了与解离和电离的比能相关的速度阈值的存在，在该速度阈值以上，在冲击传播期间所做的功足以确保被摄入的气体的解离和电离。这些发展被用来制定DPF优化的算法定义，这是有效的，在广泛的应用范围内，不限于中子发射。提出了一种DPF设计优化的通用标度理论，并举例说明了用于设计在比当前在小于10 mbar的氘压力下优化的设计实践高一个或两个数量级的氘压力下工作的装置。这些例子表明，工作压力的上限是技术（而不是物理）的起源。
2016-11-25 physics.plasm-ph
Spectroscopic characterization of atmospheric pressure um-jet plasma source
研究了一种使用He/O2混合气体的射频微射流等离子体源。这种微射流可以用于不同的应用，作为化学活性物质的来源，例如氧原子，分子可降解物和臭氧。利用绝对校准的发射光谱技术和数值模拟方法，确定了等离子体激活区的气体温度和等离子体参数（电子密度和电子分布函数）。使用发射和吸收光谱法测量等离子体通道中和等离子体源的流出物中的氧原子和臭氧的浓度。为了解释测量的空间分布，稳态物种的浓度计算使用确定的等离子体参数和气体温度。在此基础上，讨论了等离子体源中表面过程和气体流动状态对活性组分损失的影响。将实测的氧原子和臭氧浓度的空间分布与模拟结果进行了比较。
2011-04-19 physics.plasm-ph
Numerical equilibria with pressure anisotropy and incompressible plasma rotation parallel to the magnetic field
等离子体旋转可以影响托卡马克向先进约束区的转变。此外，为了达到聚变温度，现代托卡马克依靠辅助加热方法。这些方法在等离子体中产生压力各向异性。对于具有压力各向异性的不可压缩旋转，平衡由广义Grad-Shafranov（GGS）方程和有效压力$\bar{p}=(p_\parallel+p_\perp)/2$的解耦Bernoulli型方程控制，其中$p_\parallel$（$p_\perp$）是平行（垂直）于磁场的压力张量元素。在等离子体旋转方向平行于磁场的情况下，GGS方程可以转化为与GS方程形式相同的方程。在这项研究中，通过利用上述属性的GGS方程的平行等离子体旋转，我们构建了ITER的数值平衡，通过扩展HELENA，平衡固定边界求解器，并检查旋转和各向异性的影响，对某些平衡量。主要结论是，在旋转中加入压力各向异性，可以使平衡量在更大的范围内形成轮廓，从而有利于约束，并可以扩展对应于更高值的马赫数的参数空间。此外，压力各向异性的平衡量的影响是强于旋转，对于大多数的量检查。对于压力分量，压力各向异性的影响是相同的，无论功率是平行还是垂直于磁表面沉积，因此意味着没有优选的加热方向，而对于电流密度，平行于磁表面的加热似乎有利于电流梯度驱动的不稳定性。
2020-09-22 physics.plasm-ph
Optical diagnostics and mass spectrometry on the afterglow of an atmospheric pressure Ar/O$_2$ radiofrequency plasma used for polymer surface treatment
在聚合物表面处理的上下文中，大气压Ar/O $_2$射频等离子体的余辉的特征在于通过光发射光谱，激光诱导荧光和质谱。的O $_2$气体流量和源功率上的等离子体特性（气体温度，Ar激发温度，O原子和OH自由基的相对浓度）的影响进行了评估。我们表明，对于等离子体炬到基板的距离低于6毫米，余辉创建一个保护性的气氛，从而与基板相互作用的等离子体气体成分得到很好的控制。对于更高的距离，环境空气的影响不能再被忽略，并且Ar、O $_2$和N $_2$浓度的梯度被测量为轴向和垂直位置的函数。
2016-05-02 physics.plasm-ph
Connection between quasi-symmetric magnetic fields and anisotropic pressure equilibria in fusion plasmas
仿星器作为一种磁约束聚变概念，需要精心设计才能有效地约束粒子。一种可能的设计是使磁场具有一种称为准对称的性质。虽然人们普遍认为，稳态准对称平衡只能是精确的局部（除非系统有一个连续对称的方向，如托卡马克），我们建议在这项工作中，在平衡范式的变化可以改善这种限制。我们证明，存在着一个深的物理联系之间的准对称性和静磁平衡各向异性压力，延伸超出各向同性的压力平衡通常被认为是。
2022-02-01 physics.plasm-ph
Non-thermal Atmospheric Pressure Plasma Combined with Benzoyl Peroxide to Enhance the Inhibition of Bacteria
National Yang Ming Chiao Tung University（国立阳明交通大学）；National Taiwan University（国立台湾大学）
研究非热大气压等离子体与过氧化苯甲酰联合对细菌的抑制作用，通过调整等离子体装置参数并结合BPO，利用发射光谱等确定最佳条件，实验表明添加BPO增强了等离子体杀菌效果。
2026-07-14 physics.plasm-ph
Kinetic Interpretation of Resonance Phenomena in Low Pressure Capacitively Coupled Radio Frequency Plasmas
基于粒子数值模拟，揭示了电容耦合射频等离子体共振现象的动力学根源。通过对等离子体中热电子密度、冷电子密度、传导电流和位移电流等参数的时空分布的分析，揭示了鞘层膨胀过程中多束电子束形成的机理。高能量束电子和低能量体电子之间的相互作用被确定为在电流中的谐波的激发的物理起源。
2015-07-20 physics.plasm-ph
Two-dimension plasma expansions with anisotropic pressure
提出了一个二维各向异性压力下等离子体膨胀的自相似解。利用该解，等离子体锋由一部分双曲线（或平面）和一部分椭圆中心的小尖投影组成，这取决于等离子体纵、横向温度比$κ^2$与电子离子质量比$μ$的关系。Zhang和同事的实验（PRL，99，167602（2007））支持我们对$κ^2\in(τ,1]$的结果。对于$κ^2\leqτ$，由于纵向库仑爆炸，在$90^{\text{o}}$附近的角度处存在异常的高能等离子体发射。
2008-11-28 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Flow-thermochemistry coupling governs pressure-dependent CO$_2$ conversion in vortex-stabilized microwave plasma reactors: Insights from three-dimensional CFD modeling
Dutch Institute for Fundamental Energy Research（荷兰基础能源研究所）
本研究开发三维CFD模型揭示涡旋稳定微波等离子体反应器中流-热化学耦合机制，明确CO₂转化的非单调压力依赖规律，解释不同压力下CO₂解离与CO复合的竞争及CO损失的关键作用。
2026-08-14 physics.plasm-ph
Numerical study of the effect of mass of the background gas on the lateral interactions of two plasma plumes at high pressure
最近的出版物[Yadav {$Ar$ et. al.}，J. Phys. D：Appl. Phys. { \bf 50}，053421（2017）]。进一步研究了在$He$、$Ne$、$Ar$和$Xe$背景气体中羽流的相互作用特性，考察了质量对相互作用的影响。目前的工作说明了本模型的适用性的动力学，结构，密度变化，冲击波的形成和它们的相互作用的两个传播等离子体羽流在广泛的环境条件下的理论理解。模拟成功地捕捉到了相互作用区域的形成、激波阵面的几何形状和强度以及随后根据环境气体的性质和压力的规则反射和马赫反射。在相同条件下的实验观察报告的支持所观察到的结果。
2020-08-08 physics.plasm-ph
Diagnostics of low and atmospheric pressure plasmas by means of mass spectrometry
对于理解薄膜的生长或蚀刻，诸如自由基或高能离子的活性物质到表面的绝对通量的知识是至关重要的。这些物种由于其高反应性而具有非常低的密度，因此它们的检测是一项具有挑战性的任务。质谱是一种非常灵敏的技术，它将被证明是研究等离子体化学的一个很好的选择。质谱法直接在表面测量等离子体组成，并且不受可接近的光学跃迁的存在的限制。当适当设计和仔细校准时，质谱法提供了测量物质的绝对密度。它甚至可以测量内部激发的亚稳态物质。在这里，中性物种和正离子产生的大气压等离子体射流与他，六甲基二硅氧烷和O2的测量。
2011-05-13 physics.plasm-ph
Degradation of methylene blue dye as wastewater pollutant by atmospheric pressure plasma: A comparative study
低温等离子体的工业应用是近年来的一个研究领域。低温等离子体技术在纺织印染废水处理中的应用前景十分广阔。在将等离子体技术扩大到工业水平之前，需要了解非热等离子体与实验室实验中含合成染料溶液的相互作用。在本报告中进行了详细的比较研究MB染料降解使用大气压空气等离子体（电晕放电）源。根据等离子体-水相互作用的现有理论和实验背景，定性地讨论了结果。
2023-01-26 physics.app-ph physics.bio-ph physics.chem-ph
Axisymmetric equilibria with pressure anisotropy and plasma flow
在这篇硕士论文中，我们研究了压力各向异性和任意方向的不可压缩流对磁约束轴对称环形等离子体平衡性质的影响。主要的新颖的贡献是推导出一个相关的广义梯度Shafranov方程。该方程包括六个自由表面函数和恢复已知的梯度Shafranov方程在文献中，以及通常的静态，各向同性的。广义方程的形式表明，压力各向异性和流量的平衡作用相加。此外，两套解析解，一个扩展的Solovev一个等离子体到达分界线和扩展的Hernegger-Maschke一个等离子体周围的一个固定的边界拥有一个X-点，构造，特别是在相关的ITER和NSTX托卡马克。此外，压力各向异性的影响，通过假设是均匀的磁表面上的各向异性函数，和等离子体流，通过Alfvenic马赫函数的变化，对这些平衡进行检查。事实证明，取决于各向异性函数的最大值和形状，各向异性可以表现为顺磁性或抗磁性。此外，在大多数情况下，考虑的各向异性和流量有更强的影响NSTX平衡比ITER的。我们推测这些效应可能对等离子体的稳定性和输运产生影响，并在托卡马克向改进约束机制的过渡中发挥作用。
2016-08-14 physics.plasm-ph
Revisiting compressible and incompressible pressure-strain interaction in kinetic plasma turbulence
本文通过动力学 PIC 模拟重新分析等离子体湍流压力-应变相互作用，指出 Pi-D 并非纯不可压缩项，其可压缩成分在低 β 条件下显著且与不可压缩 Pi-D、压力膨胀反相关。
2025-03-14 physics.plasm-ph physics.space-ph
An Efficient Ionization Method for Pressure Up To Thousands of Pascals
报道了一种新型的射频天线，该天线由隔离的金属片组成，可以产生压力高达数千帕斯卡的等离子体。其基本机制包括电容耦合、电感耦合和磁镜的轴向限制。采用$1$ ~kW- $13.56$ ~MHz的电源，可在$2500$ ~Pa的压力下可靠地放电，并能稳定地维持放电数十分钟至数小时。这种电离方法特别适用于近空间等离子体推进和其他需要低于大气压的低温等离子体应用。
2018-11-29 physics.plasm-ph
