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考虑粒子流速下的尘埃等离子体电导率的研究开题报告

 2022-01-11 17:57:16  

全文总字数:3490字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

现阶段,关于尘埃等离子体的研究主要集中在尘埃粒子的荷电、晶体特性和电磁特性等方面。研究员们已经对充电和放电过程中的带电粒子(电子和离子)进行了研究,且通过引入充电频率的概念,提出了尘埃粒子对等离子体中电磁波吸收的影响,并研究了尘埃等离子体的散射特性。然而,据我们所知,带电粒子的流速对尘埃等离子体的电磁性质的影响还没有被考虑到,这将会导致理论上给出的尘埃等离子体微波衰减将会比实验测量的要小1-3个数量级。我们知道,带电粒子的流速是充放电过程中的一个重要因素,且衰减特性的讨论通常依赖于从电导率中推导出的介电常数,所以流速对电导率的影响不能被忽略。论文研究目标在于讨论带电粒子(电子和离子)流速对尘埃等离子体电导率的影响。在论文中,我们在考虑带电粒子流速的影响下,推导并研究了尘埃等离子体的电导率,且对结果进行了进一步的分析,从物理和数学角度分别对结果进行了解释。研究结果可为尘埃等离子体吸收特性和电磁波的传播特性的研究提供参考。

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2. 研究的基本内容

a. 在现有带电粒子的充电电流和尘埃等离子体的电导率的理论的基础上,考虑带电粒子的流速,对充电电流和尘埃等离子体的电导率重新进行推导。

b. 基于上述考虑带电粒子的流速下的理论模型,通过编程,给出充电电流和充电频率随带电粒子流速的变化图形,并进行了讨论和分析。

c. 考虑温度,压强,角频率和带电粒子流速对电导率的影响,通过编程,分别给出考虑带电粒子流速和不考虑带电粒子流速的情况下,特定频率,电导率随温度,压强变化的三维图形,对两种情况下的结果进行比较和分析;在此基础上,考虑不同流速的情况下,电导率随温度,压强,角频率的变化,并进行比较和分析。

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3. 实施方案、进度安排及预期效果

一、查阅相关文献 ,了解充电电流,充电频率,碰撞频率,尘埃粒子数密度,电导率等的相关内容。2017年11月份完成;

二、在了解充电电流,充电频率,碰撞频率,尘埃粒子数密度,电导率等的原始理论的基础上,引入带电粒子流速,对理论重新进行推导和研究。2017年12月份完成;

三、论文研究计划:

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4. 参考文献

[1] e c whipple rep.prog. phys. 44 1197 (1981)

[2] c k goertz reviews of geophysics spacephysics 27 271 (1989)

[3] j winter plasmaphys. controlled fusion 40 1201 (1998)

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