| 現(xiàn)階段等離子體技術(shù)發(fā)展迅猛,掌握等離子體特性參數(shù)成為熱門研究課題。特別在國(guó)防科技領(lǐng)域,再入飛行器“黑障突破”一直是困擾科學(xué)家的難題。等離子體學(xué)科的進(jìn)步離不開相應(yīng)的診斷技術(shù)。其中微波技術(shù)在預(yù)言等離子體行為方面具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。微波診斷等離子體方法可以分為接觸式和非接觸式兩大類。本課題源于某研究所橫向項(xiàng)目,目的是實(shí)現(xiàn)等離子體濃度的非接觸式診斷。本文基于微波反射法,利用點(diǎn)頻輻射天線對(duì)等離子體進(jìn)行檢測(cè)并展開相關(guān)研究。反射法大多利用電磁波截止特性進(jìn)行檢測(cè),不能分辨中間高兩端低的密度剖面。本文基于多層求解模型,利用檢測(cè)靈敏度高的多頻輻射天線進(jìn)行多點(diǎn)頻測(cè)試實(shí)現(xiàn)等離子體濃度多層分布測(cè)試。本文首先從等離子體的基本性質(zhì)和特性參數(shù)出發(fā),明確了待測(cè)參數(shù)物理意義。通過研究等離子體的介電特性,給出等效介電常數(shù)與等離子體參數(shù)的關(guān)系。其次,利用波動(dòng)方程,從理論上分析等離子體中的波。討論了等離子體中不同頻率電磁波的傳播特點(diǎn)。用等效輸入阻抗方法,聯(lián)合邊界條件推導(dǎo)了平板分層模型多層等離子體中電磁波反射系數(shù)計(jì)算方法。仿真了電子密度、振蕩頻率和厚度對(duì)電磁波反射特性的影響。在此基礎(chǔ)上,理論分析和驗(yàn)證了利用點(diǎn)頻天線檢測(cè)等離子體的... |
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