一、空间尘埃等离子体中尘粒电荷的相关涨落对尘埃磁声波的影响(论文文献综述)
贾洁姝[1](2017)在《电磁波在尘埃等离子体中的传输特性研究》文中研究说明在宇宙空间中,物质大多以等离子体状态存在。由于人类的生产及生活,每天都会产生超过40公吨的尘埃进入地球大气层,因此在地球轨道空间中形成一种等离子体与尘埃共存的状态——尘埃等离子体。其改变了近地空间的电磁环境,对空间通信系统产生不可预估的影响,如极区中层夏季回波、夜光云等现象。同时尘埃等离子体在再入飞行器通信、火箭喷焰的微波衰减以及工业制造业等科学及工业领域的重大问题中也具有重要的应用价值。近几年尘埃等离子体中电磁波的传输问题成为科学领域研究的热点,主要是由于电磁波传输问题与等离子体诊断、空间探测、再入物理以及无线电通信等领域都密切相关。对于电磁波与尘埃等离子体相互作用的研究主要集中在尘埃声波、尘埃孤波、尘埃离子声波等方面,对尘埃等离子体中电磁波传输特性方面缺少准确、系统的理论研究,而实验研究更鲜有报道。因此本文从理论分析、数值模拟、实验验证角度入手,系统性研究电磁波在尘埃等离子体中的传输特性。本文以尘埃颗粒与等离子体复杂相互作用理论为出发点,结合统计物理学动理论方法,分别推导出弱碰撞完全电离和弱电离尘埃等离子体的介电常数表达式。弱碰撞完全电离尘埃等离子体是一个新提出的模型,由于没有中性分子的存在,电子与离子间的碰撞直接决定了电磁波的传输特性,而在弱电离尘埃等离子体中,存在大量未电离的中性气体分子,电子与中性分子的碰撞决定了电磁波的传输特性。分别建立电磁波在弱碰撞完全电离和弱电离尘埃等离子体中的传输模型,利用矩阵光学法进行数值模拟,得到电磁波的反射、透射和吸收系数与尘埃颗粒带电量、尺寸、密度以及尘埃等离子体厚度等参数的关系。对比电离度不同的两种尘埃等离子体对电磁波传输的不同影响,说明碰撞频率是影响电磁波在尘埃等离子体中传输的主要因素。采用实验室空心阴极放电等离子体产生装置,利用筛网振动装置实现低气压尘埃颗粒注入,形成较为稳定的尘埃等离子体环境。利用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics模拟产生尘埃等离子体环境,分析所产生的尘埃等离子体的相关特性,得到空心阴极放电尘埃等离子体特征参数的时空分布。同时利用朗缪尔探针对尘埃等离子体的参数进行诊断测量,探测尘埃颗粒注入前后电子密度、电子温度的变化,得到的测量结果与模拟结果相吻合,尘埃颗粒与电子、离子不断碰撞而被充电从而带上负电荷,电子密度降低。利用矢量网络分析仪配合相应的微波喇叭天线,对尘埃等离子体中电磁波传输特性进行实验研究,并与数值模拟结果进行对比。通过改变尘埃颗粒的密度以及放电腔内的电离气体成分、压强、放电功率等因素,测量不同情况下尘埃等离子体的电磁波参数,分析确定尘埃等离子体中影响电磁波传输特性的基本参数,从而得到尘埃等离子体中电磁波的传输规律。结果表明,带电尘埃颗粒的物理特性以及尘埃等离子体的放电环境都对电磁波的传输产生影响。通过本课题的研究可以发现,尘埃等离子体中尘埃颗粒对电磁波传输的影响不能忽略,同时对于降低火箭喷焰对微波衰减、减弱飞行器再入“黑障”效应、解决极区夏季回波现象等科学及工程问题提供实验基础和理论指导。
张洁[2](2016)在《等离子体中波传播的数值模拟研究》文中研究表明本论文主要做了以下工作:采用粒子云网格(Particle-In-Cell,PIC)算法研究两个尘埃孤立波的正碰,并给出了Poincare-Lighthill-Kuo(PLK)方法的适用范围。运用PIC数值模拟,研究了两个孤立波的振幅对碰撞后的相位差的影响,并发现碰撞后的相位差与两个孤立波的振幅均有关。采用PIC数值模拟,计算了两个孤立波碰撞时的最大振幅,发现该最大振幅大约等于两个孤立波初始振幅值之和。对比PIC数值结果与PLK方法推导出的解析结果,发现二者吻合较好。运用PIC方法,分别研究了Korteweg-de Vries(KdV)孤波和包络孤波与固壁边界的相互作用。研究发现Kd V孤波经固壁反射后产生了相位差,且Kd V孤波经固壁反射后产生的相位差与相同振幅的孤立波正面碰撞后所产生的相位差是相等的。然而,研究中也发现,包络孤波经固壁反射后没有产生相位差,这与KdV孤波经固壁反射后是不同的。此外,两种孤波与固壁相互作用时的最大振幅大约为孤波初始振幅的2倍,该结果与两个同幅度孤波的正面碰撞所得到的最大振幅结果相同。采用蒙特卡罗碰撞的粒子云网格(Particle-In-Cell Monte Carlo Collision,PIC-MCC)算法,研究了空气等离子体中的电磁波传播。假定等离子体为均匀的、未磁化的碰撞等离子体。等离子体中的各种粒子用PIC方法进行模拟,电子和中性粒子间的相互作用通过蒙特卡罗碰撞方法来模拟。通过模拟,讨论了电磁波参数和等离子体参数对电磁波能量衰减的影响,最终发现,电磁波频率、电子密度以及中性气体密度对电磁波能量衰减系数均有很大的影响。电磁波能量衰减系数随着电磁波频率的增大而减小,随着等离子体电子密度的增大而增大,随着中性气体密度的增大而减小。研究了电磁波在火箭喷焰尘埃等离子体中的传播特性。通常情况下,尘埃等离子体中的尘埃颗粒大小是不同的,但以往的研究工作中往往只研究了颗粒大小单一的尘埃等离子体,本文研究了尘埃颗粒大小分布对尘埃等离子体中的电磁波衰减常数的影响;并计算和讨论了电磁波频率、等离子体电子密度,电子与中性气体分子的碰撞频率以及中性气体密度对电磁波衰减常数的影响。研究发现,电磁波衰减常数随电磁波频率的增大而减小,相同条件下,太赫兹波与吉赫兹波相比,具有更小的衰减值。当电磁波频率与电子-中性粒子的碰撞频率接近时,电磁波衰减常数达到最大值。电磁波衰减常数随等离子体中电子密度的增大而增大,随尘埃颗粒密度的增大而增大。此外,当尘埃颗粒半径取单一值时,电磁波衰减常数随着尘埃颗粒半径的增大而增大。研究还发现,尘埃粒子中半径较大的颗粒在导致电磁波衰减中起到主要作用,而且尘埃颗粒越大,电磁波衰减越快。
罗荣祥[3](2015)在《尘埃等离子体中非经典特性对尘埃模的影响》文中提出等离子体作为一种典型的电磁介质,其重要特点是蕴含着丰富的波动现象。等离子体中的波动性质及其非线性相互作用一直是等离子体物理的核心研究内容和应用技术基础。大量观测表明,等离子体环境中普遍存在着带电的尘埃颗粒,它广泛存在于宇宙空间、实验室和工业生产中。显然,尘埃等离子体中的带电尘埃颗粒所具有的特殊性质将显着影响系统中的波-波、波-粒非线性相互作用,因而将在许多方面表现出与经典等离子体不同的物理特性。本文围绕着尘埃等离子体中的尘埃声波模,从流体论角度出发,研究了尘埃等离子体中的非经典特性对尘埃声波模的影响。研究结果给出了非经典特性对尘埃声波模影响的物理图像和相关物理结论,这为解释精细观测和实验结果提供理论支持和指导。本文在绪论中介绍了尘埃等离子体物理的基本内容,包括尘埃等离子体的基本概念、研究方法、尘埃等离子体波动研究等。然后,本文主要研究了尘埃充电效应对尘埃声波的影响;尘埃强耦合效应对尘埃声波和尘埃声孤波的影响;尘埃极化力对尘埃声波和尘埃声孤波的影响。
戴金伟[4](2013)在《非广延q-分布尘埃等离子体不稳定性》文中进行了进一步梳理由于非平衡现象发生在空间等离子体中,热电子的分布可能偏离麦克斯韦分布。此外,已经发现,电子和离子分布对非线性波的物理特征起着决定性作用。近年来,一种新的统计方法,非广延统计又称Tsallis统计,已经引起了人们的关注。这个统计被认为是一种对波尔兹曼-吉布斯统计有用的概括,并且适用于长程相互作用系统统计描述,如等离子体系统。它已经表明,分布非常接近kappa分布,且是非广延统计广义熵的结果。非广延统计的相关的动力学理论也被应用在许多不同分支的物理学,尤其是在天体物理、等离子体物理。本文用动力学理论研究非广延统计尘埃等离子体中尘埃声波不稳定性和尘埃离子声波不稳定性。首先,为了方便起见,我们考虑一个三成分的等离子体:分别包含q-非广延分布电子,离子和尘埃粒子,且电子和离子相对尘埃粒子存在漂移速度。利用动力学理论,我们研究了在无磁化,无碰撞等离子体中的尘埃声波不稳定性。分别得到了等离子体波的色散关系和不稳定性增长率表达式。通过理论分析和数值计算得到了色散关系的解;结果显示尘埃声波的不稳定性增长率不仅与各种粒子的质量、温度、粒子间的数密度之比等参数有关,还与成分中各种粒子的谱指数有关。其次,接下来研究了尘埃离子声波色散关系和不稳定性增长率,采用弗拉索夫-泊松模型,考虑无磁化等离子体包含q-非广延分布的电子、离子和带负电荷的尘埃。发现非广延分布电子和离子的存在对不稳定性增长率明显的影响,还包括以及离子电子密度比率和漂流热速度比。但是,尘埃颗粒的因子对不稳定性增长率几乎没有任何效果。此外,这些参数对不稳定性增长率的影响也做了详细讨论。
李江挺[5](2012)在《电磁波在空间等离子体中传输与散射若干问题研究》文中研究表明近年来随着航天科技的飞速发展,人类已将活动领域延伸到了星际空间,空间中的等离子体环境是人类开展空间探索活动的基本环境条件。空间等离子体环境包括电离层等离子体环境、星际和外空间等离子体环境等,其对航天通信系统的影响不容忽视。在探索未知空间的活动中,人们对通信系统提出了更高的要求,而电波传播环境是通信系统中不可忽略的重要组成部分。因此空间等离子体中的电波传播问题也越来越受到学者的关注。本文以等离子体中的电波传播和散射理论为出发点,主要围绕尘埃等离子体、电离层空间碎片、电离层加热及等离子鞘套等四个方面的电波传播与散射问题开展相关研究。本文主要工作如下:1.首先介绍有关电离层中等离子体环境的基本知识,分析空间等离子体对电磁波传输、散射特性产生影响的主要因素,最后根据空间等离子体中的电子密度、离子密度等经验模型,从等离子体中的电波传播理论出发,讨论了等离子体中电波传播的WKB、传输矩阵、FDTD、射线追踪等数值计算方法。2.电磁波在尘埃等离子体中的传播问题是一个越来越受到广泛关注的研究课题。本文首先从空间尘埃等离子体中尘埃颗粒的充放电模型出发,将充电尘埃粒子的电磁散射考虑为中心尘埃的散射及粒子外围德拜云的散射,分析充电尘埃系统的Mie-Debye散射,研究充电平衡条件下尘埃等离子体中的带电尘埃系统电磁散射特性。最后,根据尘埃系统的充放电方程和静电平衡条件计算尘埃粒子吸附电荷数随尘埃半径的变化关系。通过相关电离层模型模拟空间环境,采用输运理论计算得到高层大气环境中尘埃等离子体层对电磁波的反射、衰减特性。计算结果表明,当电磁波波频率一定时,尘埃对电磁波衰减与电子密度、尘埃粒子密度以及尘埃粒子半径成正比。3.空间碎片长期运行在空间轨道上,并随着人类航天活动的不断深入而日益增多,严重地威胁着航天器的安全。本文首先根据空间碎片增减的因素,研究空间碎片的分布模型。在电离层准抛物模型的基础上,计算扰动电离层的电子密度分布图,研究电离层不均匀体的散射特性。结合坐标的尺度变换理论分析了椭球碎片的电磁散射特性。最后,采用Born近似取不均匀体的内场为入射波,推导了扰动区域中不均匀体和空间危险碎片的双站雷达散射截面计算公式,计算结果表明,电离层不均匀体将雷达探测波的大部分能量散射到前向及其附近方向,对碎片的地基雷达探测造成极大的影响,且当电磁波频率增大时,不均匀体对碎片探测的影响将减小。4.电离层是一个巨大的天然等离子体物理实验室,是无线电波传播的承载体和通道,本文分析大功率无线电波注入电离层引起电离层的局部改变。在给定的加热条件下,低电离层可以根据电子的有效复合系数研究电子密度扰动模型。而对于电离层高层区域,考虑到电子和离子漂移的影响,加热机制与低层区域有很大不同。因此,需要通过电子、离子的动力学方程、连续性方程,分别建立低电离层和高电离层的电子密度扰动模型。分析表明地面发射大功率的高频电磁波注入电离层可以引起电离层中电子密度发生明显变化,且电磁波对电离层的加热作用具有饱和效应。最后,采用射线追踪方法,仿真分析了电磁波在加热电离层中不同路径传输的衰减。并基于以上加热电离层传播模型,建立了加热电离层多径信道模型,对仿真的信道模型进行了分析,表明加热电离层信道是一种时变色散衰落信道。5.飞行器在空间高速飞行时周围形成等离子体包覆流场,对无线通信系统造成不可忽视的影响。本文建立钝头锥体的飞行器模型,根据飞行器外围流场特性,采用轴对称热化学非平衡流动的无量纲化控制方程组模拟高速飞行器表面绕流流场。根据流场的旋转对称性质,求解飞行器外围流场的温度分布、各组分密度分布以及不同马赫数下的电子密度分布。6.根据飞行器流场仿真得出的电子密度分布参数,采用WKB等方法计算了等离子体鞘套中电磁波的衰减,通过分析鞘套的等离子体特性,计算了鞘套中电磁波传播产生的相移。并将钝头锥体飞行器模型进行三角面元剖分,采用PO方法计算了不同飞行速度下钝头锥体飞行器的RCS。在分析飞行器表面等离子体性质及其对通信信号的衰减等因素的基础上,构建了空间通信“黑障”预报模型。根据飞行器再入轨迹,对发生的“黑障”进行了预测。并针对黑障问题,建立了一种磁窗模型,仿真结果表明,该磁窗可以有效降低等离子体鞘套中的电子密度,减低“黑障”风险。
何广军[6](2008)在《不同的尘埃颗粒大小分布对尘埃声波的影响》文中提出尘埃等离子体是近十年里等离子体学科中一个发展迅速的分支领域之一,它广泛地存在于空间、地球大气层、实验室和工业应用等众多不同的环境中。尘埃等离子体中的带电尘埃颗粒有质量大、电荷量大等特点,因此有着与电子和离子完全不同的动力学行为,它们与等离子体相互作用呈现出许多新的物理现象,如尘埃声波。本文应用约化摄动法分别研究了未磁化的尘埃等离子体和双温尘埃等离子体模型。考虑到尘埃颗粒大小小同,分别使用PLD分布、Gaussian分布和多项式分布来研究尘埃等离子体中的非线性波的特征。论文第一章为绪论部分,简单地介绍了等离子体、尘埃等离子体、尘埃颗粒和尘埃等离子体中非线性波的一些基本知识。论文第二章研究了未磁化、无碰撞的冷尘埃等离子体中的有限小振幅尘埃声波。运用约化摄动法,给出了Korteweg-de-Vries(KdV)方程。考虑到尘埃颗粒的大小的不同,分别应用Power Law Distribution(PLD)分布和Gaussian分布研究了尘埃声波的波速、振幅和波宽随尘埃等离子体环境参数的数值关系。论文第三章研究了未磁化、无碰撞的双温尘埃等离子体中的有限小振幅尘埃声波。运用约化摄动法,给出了Kadomtsev-Petviashivilli(KP)方程。考虑到PLD分布和Gaussian分布的局限性,我们提出了用多项式分布来描述尘埃颗粒大小分布,研究了尘埃颗粒大小满足多项式分布时的线性色散关系、尘埃声波的波速、振幅和波宽随尘埃颗粒数密度的数值关系。可得到随着尘埃颗粒的数密度增加,线性色散关系、尘埃声波的波速、振幅和波宽都增加,且对于一般等离子体中的这些线性和非线性特征都小于特殊等离子体中相对应的特征。最后,我们用多项式分布很好地拟合了PLD分布和Gaussian分布。
王悦悦[7](2006)在《尘埃等离子体中非线性波的研究》文中认为近年来,尘埃等离子体已经成为等离子体研究中一个非常新兴的研究领域,因此研究尘埃等离子体的产生以及它的物理特性对空间探测、实验以及工业加工等领域都有着重要的作用。同时对于新型交叉学科有着重要的参考价值。本论文基于尘埃等离子体研究的重要性,结合非线性科学的相关知识,对不同的尘埃等离子体中的模型进行理论分析,得出一些有用的理论结果来验证实验或者空间观测的结果。本论文主要内容如下: 论文的第一章介绍了尘埃等离子体的定义、来源、特性以及研究近况。简要指出目前众多研究人员运用的三种研究手段一理论分析、数值模拟和实验研究。第二章首先介绍了目前已经发现的各种非线性波或非线性结构及它们的研究进展;接着介绍理论分析中运用的两大方法-约化摄动法和赝势法,并指出这两种方法各自的优缺点;最后详细介绍各种非线性波的主导方程精确解的构造方法,主要介绍了扩展的双曲函数法、扩展的Ricatti映射法以及扩展的基于映射法的Tanh函数法这三种方法,并结合实例展示这些方法的运用。 虽然目前,理论和实验研究已经扩展了孤子的含义,其中包括了在柱坐标和球坐标下进行展开或非线性波呈现一般意义上孤子的性质但振幅是半径的函数等。但往往还是忽略了横向扰动的影响,而实际情况下横向扰动是不可避免存在的,并对孤立波的结构有很大影响甚至改变其规则形状。因此我们的模型中考虑了弱横向扰动对尘埃声波的影响。另外,由于在空间等离子体和实验室等离子体中两种温度的离子是普遍存在的,因此,我们考虑含有冷热两温度的离子。第三章主要运用第二章介绍过的约化摄动法得到了描述无磁场,无离子间相互碰撞情况下,含有两种温度离子的尘埃等离子体在柱坐标下的Kadomstev-Petviashvili(KP)方程,并运用扩展的Ricatti映射法来求
宋巧丽[8](2004)在《射频等离子体中尘埃粒子和尘埃空洞的实验研究》文中研究表明带电的尘埃粒子广泛存在于宇宙空间、实验室等离子体装置中和材料等离子体加工工艺中。近年来,特别是在人们认识到尘埃粒子是影响半导体集成电路加工质量的关键问题后,关于尘埃粒子在等离子体中的带电量、尘埃粒子在鞘层中的生长及其运动模式等方面的研究备受关注。本文所研究的尘埃颗粒是利用等离子体增强化学反应法原位生成的。文中着重进行了以下两个方面的研究: 一、等离子体中尘埃粒子平衡电荷量的测量 通过研究尘埃粒子在平衡位置处的受力情况确定尘埃颗粒所带的电荷量。主要考虑两种力的作用即尘埃粒子所受的电场力和重力。根据这两种力的平衡关系就可以粗略得出尘埃粒子在平衡位置处的电荷量。 计算结果表明:实验中所研究的尘埃粒子在平衡位置处所带的电荷为102-106个基本电荷,这和其他研究者的结果比较符合。 二、等离子体中尘埃云和尘埃空洞的研究 本文主要研究在射频(13.56MHz)等离子体中,尘埃云在等离子体中的形成、生长过程,研究了尘埃颗粒在等离子体鞘层中的行为模式如悬浮位置、悬浮状态、不稳定性等。特别是研究了反应参数如气压、射频功率、电极形状等对尘埃空洞的形成、大小及其运动变化的影响。 实验结果表明:1.随着反应气压的增加,尘埃云和尘埃空洞的尺寸也逐渐增大,但当气压增大到一定值时,空洞的扩张速度会变慢。2.随着射频功率的增加,尘埃云和空洞的大小都是随功率先增大后减小的。3.驱动电极上约束孔的形状不影响尘埃空洞的形状,但是约束孔的大小影响形成的空洞大小。4.在空洞的形成过程中伴随着空洞的扩张和收缩以及旋转现象发生。
洪学仁[9](2003)在《非线性物理中的孤波研究》文中进行了进一步梳理物理学从本质上是非线性的.孤子理论、混沌理论、分形理论和耗散结构理论是整个非线性物理的基础.孤波是非线性物理研究的热门课题之一。 本论文运用约化摄动法分别研究了非线性弦振动、等离子体物理、血液流动和非线性电路传输线等领域中的孤波现象。 论文第三章运用变分原理得到了非线性弦振动方程:ut-2a2uxuxx-2μuxxxx=0。其中utt对应于动能,UxUxx对应于拉伸形变势能,Uxxxx对应于弯曲形变势能。因此从能量角度给非线性弦振动方程以明确的物理意义.用约化摄动法将其变换为易于求解的KdV方程(ut一6uux+Uxxx=0),求出了非线性弦振动方程的近似孤波解.用新近发展起来的双曲函数法,成功地得到了非线性弦振动方程的3组精确孤波解和2组其他类型的精确解.因此,在非线性弦振动中,如果初始扰动形成了一个孤波,则它在传播过程中波形和强度将始终不变,对于某处有材料缺陷的弦,当振动速度变换剧烈时,可能造成材料破坏。 论文第四章分别研究了弱相对论等离子体横向扰动下的离子声孤波、非均匀尘埃等离子体中孤子的传播和尘埃等离子体中尘埃声波的调制不稳定性。结果表明:1.在低阶近似下,无磁场相对论热离子等离子体可由KP方程((ut+auux+buxxxx+CUyy=0)来描述,相对论热离子等离子中的非线性离子声孤波在高阶横向扰动下是稳定的,且在相对论热离子等离子体中仅存在压缩型孤波.2.在非均匀尘埃等离子体中,对于小的、但有限振幅的长波振动,孤子可用KdV方程(或KdV型方程)来描述,而且电势孤子的传播情况在定性上与离子等离子体中电势孤子的传播情况一致。无论是分界面不连续变化还是连续变化,对于小的、但有限振幅的长波振动,电势孤子从质量小的尘埃等离子体穿过分界面进入质量大的尘埃等离子体,电势孤子的振幅将增大,速度将变快,反之,电势孤子从由质量大的尘埃微粒组成的尘埃等离子体穿过分界面进入由质量小的尘埃微粒组成的尘埃等离子体,电势孤子的振幅将减小,速度将减缓。但对尘埃微粒的数密度孤子和速度孤子,其振幅符号与离子等离子体刚好相反。3.通过约化摄动法,得到了描述尘埃微粒电荷可变的热尘埃等离子体中尘埃声波的非线性薛定谔方程(iut+αuxx+β|u|2u=0),不论是单离子温度情形,还是两离子温度情形,尘埃微粒电荷可变的热尘埃等离子体中的尘埃声波是调制稳定的,仅存在暗孤子(包络穴). 论文第五章在血液充满的薄壁弹性管模型的基础上,研究了多动脉分支中孤子的传播和动脉不均匀性对孤子的影响。结果表明:当所有动脉分支的半径都相同时,将会出现最大反射,动脉血管的不均匀性将影响血流脉冲的振幅。此解析结果与数值和实验结果相一致。 论文第六章研究了耦合非线性传输线系统中的孤波,在连续近似和合适的坐标系下,11一一一一一一藕合非线性传输系统的电压可以用mzK方程(。:十砂。二+v、二二0)来描述,并解析地得到了在横向扰动下孤波增长率的截止频率,结果与p二1/2和p二1时的解析精确解一致.
李中元[10](2001)在《空间尘埃动力学的研究动向》文中研究表明讨论了空间尘埃动力学的特性,特别是空间尘埃等离子体的充电、波动和不稳定性现象以及它们在太阳系中的一系列表现.
二、空间尘埃等离子体中尘粒电荷的相关涨落对尘埃磁声波的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、空间尘埃等离子体中尘粒电荷的相关涨落对尘埃磁声波的影响(论文提纲范文)
(1)电磁波在尘埃等离子体中的传输特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究目的和意义 |
1.2 尘埃等离子体的基本性质 |
1.2.1 宏观电中性 |
1.2.2 尘埃等离子体频率 |
1.2.3 尘埃等离子体的库伦耦合系数 |
1.2.4 轨道受限运动理论(OML) |
1.3 尘埃等离子体的产生 |
1.3.1 自然界中的尘埃等离子体 |
1.3.2 人工产生的尘埃等离子体 |
1.4 电磁波在尘埃等离子体中的传输研究 |
1.5 本论文的主要研究内容 |
第2章 电磁波在弱碰撞完全电离尘埃等离子体中的传输特性 |
2.1 引言 |
2.2 尘埃等离子体复介电常数 |
2.3 电磁波在完全电离尘埃等离子体中的传输模型 |
2.4 电磁波在等离子体和尘埃等离子体中传输结果对比 |
2.5 尘埃等离子体参数对电磁波传输的影响 |
2.5.1 尘埃颗粒电荷量 |
2.5.2 尘埃颗粒尺寸 |
2.5.3 尘埃颗粒的数密度 |
2.5.4 尘埃等离子体尺寸 |
2.6 本章小结 |
第3章 电磁波在弱电离尘埃等离子体中的传输特性 |
3.1 引言 |
3.2 弱电离尘埃等离子体的介电常数 |
3.3 弱电离尘埃等离子体中参数对电磁波的传输特性的影响 |
3.3.1 尘埃颗粒的数密度 |
3.3.2 尘埃颗粒的大小 |
3.3.3 有效碰撞频率 |
3.3.4 尘埃等离子体尺寸 |
3.4 电磁波在弱电离与完全电离尘埃等离子体中的传输结果 |
3.5 本章小结 |
第4章 空心阴极放电尘埃等离子体特征参数的时空分布 |
4.1 引言 |
4.2 同轴网格空心阴极放电装置 |
4.3 同轴空心阴极放电尘埃等离子体模型的建立 |
4.3.1 带电尘埃颗粒的电势和电荷量 |
4.3.2 尘埃等离子体流体模型 |
4.4 空心阴极放电尘埃等离子体特征参数的时空分布 |
4.4.1 空心阴极放电尘埃等离子体模型的校验 |
4.4.2 空心阴极放电等离子体特征参数的空间分布 |
4.4.3 空心阴极放电尘埃等离子体特征参数的空间分布 |
4.5 本章小结 |
第5章 电磁波在空心阴极放电尘埃等离子体中的传输实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 电磁波在空心阴极放电尘埃等离子体中传输实验装置 |
5.3 同轴空心阴极放电尘埃等离子体放电特性 |
5.4 电磁波在等离子体和尘埃等离子体中的传输 |
5.4.1 不同气氛下电磁波在等离子体和尘埃等离子体中的传输 |
5.4.2 尘埃颗粒密度对电磁波衰减的影响 |
5.4.3 压强对电磁波衰减的影响 |
5.4.4 放电功率对电磁波衰减的影响 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(2)等离子体中波传播的数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 等离子体概述 |
1.1.1 等离子体的概念及其性质 |
1.1.2 等离子体的分类 |
1.2 尘埃等离子体概述 |
1.2.1 尘埃等离子体的概念 |
1.2.2 尘埃等离子体的基本特性 |
1.2.3 尘埃等离子体的存在领域 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 尘埃等离子体中波的研究现状 |
1.3.2 电磁波在等离子体中传播的研究现状 |
1.4 本论文的主要研究工作 |
2 基于PIC算法的尘埃声孤波碰撞研究 |
2.1 研究背景 |
2.2 摄动方法简介 |
2.3 PIC算法介绍 |
2.4 尘埃声孤波碰撞的PIC数值模拟 |
2.4.1 基本模型与PLK方法摄动展开 |
2.4.2 PIC模拟结果与分析 |
2.5 本章小结 |
3 基于PIC方法的尘埃声孤波与固壁的相互作用研究 |
3.1 研究背景 |
3.2 KdV孤波与固壁的碰撞反射 |
3.2.1 基本模型 |
3.2.2 模拟结果及讨论 |
3.3 包络孤波与固壁碰撞的反射 |
3.3.1 基本模型 |
3.3.2 模拟结果及讨论 |
3.4 本章小结 |
4 基于PIC-MCC方法的等离子体中电磁波衰减模拟 |
4.1 研究背景 |
4.2 PIC-MCC方法简介 |
4.2.1 碰撞和电离建模 |
4.2.2 PIC算法中电磁场的求解 |
4.3 理论分析及物理模型 |
4.4 模拟结果分析 |
4.4.1 电磁波频率对电磁波能量衰减的影响 |
4.4.2 电子密度对电磁波能量衰减的影响 |
4.4.3 空气密度对电磁波能量衰减的影响 |
4.5 本章小结 |
5 尘埃颗粒大小分布对尘埃等离子体中电磁波衰减的影响 |
5.1 研究背景 |
5.2 尘埃等离子体中的电磁波衰减常数 |
5.3 尘埃颗粒大小分布类型 |
5.4 计算结果与分析 |
5.4.1 尘埃颗粒大小为多项式分布的结果与分析 |
5.4.2 尘埃颗粒大小为PLD的结果与分析 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读博士期间发表的科研成果目录 |
致谢 |
(3)尘埃等离子体中非经典特性对尘埃模的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 尘埃等离子体简介 |
1.2 尘埃等离子体的研究方法 |
1.2.1 实验研究 |
1.2.2 理论研究 |
1.2.3 粒子模拟 |
1.3 尘埃离声波和尘埃声波 |
1.3.1 尘埃离声波 |
1.3.2 尘埃声波 |
1.4 本文的研究内容 |
第2章 量子尘埃等离子体中尘埃充电对尘埃声波的影响 |
2.1 引言 |
2.2 模型方程 |
2.3 尘埃充电效应的数值分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 量子尘埃等离子体中尘埃强耦合对尘埃模的影响 |
3.1 引言 |
3.2 模型方程 |
3.3 线性尘埃声波 |
3.4 非线性尘埃声波 |
3.4.1 KdV方程 |
3.4.2 Sagdeev贋势方程 |
3.5 本章小结 |
第4章 Kappa尘埃等离子体中尘埃极化力对尘埃模的影响 |
4.1 引言 |
4.2 模型方程 |
4.3 线性尘埃声波 |
4.4 非线性尘埃声波 |
4.4.1 KdV方程 |
4.4.2 Sagdeev贋势方程 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 论文小结 |
5.2 展望 |
附录A |
致谢 |
参考文献 |
已发表论文 |
(4)非广延q-分布尘埃等离子体不稳定性(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 等离子体与等离子体物理的背景 |
1.2 等离子体的特性 |
1.3 尘埃粒子和尘埃等离子体 |
1.4 尘埃声波和尘埃离子声波 |
1.5 本论文的主要内容 |
第2章 等离子体动力学 |
2.1 引言 |
2.2 等离子体纵介电常数 |
2.3 色散函数 |
2.4 朗缪尔等离激元 |
2.5 朗道阻尼 |
2.6 非等温等离子体中的离声等离激元 |
第3章 非广延q-分布尘埃声波的不稳定性 |
3.1 引言 |
3.2 非广延q-分布尘埃声波的色散方程 |
3.3 非广延q-分布尘埃声波的不稳定增长率的数值计算 |
3.4 本章小结 |
第4章 非广延q-分布尘埃离子声波的不稳定性 |
4.1 引言 |
4.2 非广延q-分布尘埃离子声波的色散关系 |
4.3 非广延q-分布尘埃离了声波的不稳定增长率的数值计算 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 进一步工作方向 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(5)电磁波在空间等离子体中传输与散射若干问题研究(论文提纲范文)
作者简介 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
§1.1 研究背景和意义 |
§1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 尘埃等离子体中电磁波传输和散射特性研究 |
1.2.2 空间碎片电磁散射特性研究 |
1.2.3 加热电离层中电波传播特性研究 |
1.2.4 等离子体鞘套中电波传播特性研究 |
§1.3 本文的研究内容与主要贡献 |
1.3.1 论文的研究内容和结构安排 |
1.3.2 论文的主要贡献 |
第二章 空间等离子体环境与电波传播计算方法 |
§2.1 电离层中的等离子体环境 |
2.1.1 电离层空间结构 |
2.1.2 电离层电子密度分布 |
2.1.3 电子密度分布数值模型 |
§2.2 电磁波在等离子体中传播的 WKB 方法 |
2.2.1 等离子体中电波传播计算的 WKB 方法 |
2.2.2 WKB 方法算例 |
§2.3 电磁波在等离子体中传播的传输矩阵方法 |
§2.4 电磁波在等离子体中传播的 FDTD 方法 |
2.4.1 Maxwell 方程的 FDTD 形式 |
2.4.2 等离子体中电波传播的 JEC-FDTD 方法 |
2.4.3 FDTD 方法算例 |
§2.5 电磁波在电离层中传播的射线追踪方法 |
2.5.1 电离层射线追踪方法 |
2.5.2 射线追踪方法算例 |
§2.6 本章小结 |
第三章 电磁波在空间尘埃等离子体中传输和散射特性研究 |
§3.1 尘埃等离子体参量 |
3.1.1 带电尘埃模型 |
3.1.2 尘埃等离子体德拜半径 |
3.1.3 带电尘埃的等离子体频率 |
3.1.4 尘埃等离子体碰撞频率 |
§3.2 带电尘埃的充放电模型 |
3.2.1 OLM 方法 |
3.2.2 尘埃电荷数的计算 |
3.2.3 尘埃粒子的充电频率 |
§3.3 带电尘埃电磁散射特性 |
3.3.1 带电尘埃的散射场 |
3.3.2 带电尘埃散射截面算例 |
§3.4 尘埃等离子体中的电波传播特性 |
3.4.1 随机介质中的电波传播模型 |
3.4.2 空间环境中尘埃颗粒的粒径分布 |
3.4.3 尘埃等离子体层中的电波传播算例 |
§3.5 本章小结 |
第四章 电离层中空间碎片电磁散射特性研究 |
§4.1 空间碎片分布模型 |
4.1.1 空间碎片现状 |
4.1.2 空间碎片预报模型 |
4.1.3 空间碎片密度模型 |
§4.2 椭球碎片的电磁散射 |
4.2.1 椭球碎片的尺度变换方法 |
4.2.2 椭球碎片的电磁散射算例 |
§4.3 不均匀体的电磁散射 |
4.3.1 电离层不均匀扰动模型 |
4.3.2 不均匀体电磁散射模型 |
§4.4 扰动电离层中不均匀体与空间碎片的电磁散射 |
§4.5 本章小结 |
第五章 加热电离层中电波传播与信道模型研究 |
§5.1 电磁波对低电离层的加热 |
5.1.1 电子温度方程 |
5.1.2 电子密度方程 |
5.1.3 电子能量损失率 |
5.1.4 低电离层各组分参量 |
5.1.5 加热电离层电子密度仿真 |
§5.2 电磁波对高电离层的加热 |
5.2.1 高电离层各组分参量 |
5.2.2 高电离层的电子密度方程 |
5.2.3 高电离层电子密度仿真 |
§5.3 加热电离层中的电波传播 |
5.3.1 电波传播信道模型 |
5.3.2 加热电离层对电磁波的衰减 |
5.3.3 时延功率谱 |
5.3.4 加热电离层信道仿真 |
§5.4 本章小结 |
第六章 等离子体鞘套仿真研究 |
§6.1 流场控制方程组 |
6.1.1 流场控制方程组 |
6.1.2 控制方程的离散 |
§6.2 气体状态方程及热化学模型 |
6.2.1 气体状态方程 |
6.2.2 热化学模型 |
6.2.3 输运模型 |
§6.3 等离子体鞘套仿真和讨论 |
§6.4 本章小结 |
第七章 等离子体鞘套中电波传播与散射特性研究 |
§7.1 等离子鞘套中的电波传播 |
7.1.1 等离子鞘套中电波传播的衰减 |
7.1.2 电磁波在等离子体鞘套中传输的相移 |
7.1.3 磁场对等离子体鞘套中电波传播的影响 |
§7.2 等离子体覆盖目标的电磁散射特性 |
7.2.1 等离子体覆盖目标电磁散射的物理光学方法 |
7.2.2 数值计算结果及讨论 |
§7.3 黑障预报及磁窗模拟 |
7.3.1 黑障预报 |
7.3.2 磁窗模型 |
§7.4 本章小结 |
结束语 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的研究成果与参加科研项目情况 |
(6)不同的尘埃颗粒大小分布对尘埃声波的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
§1.1 等离子体概述 |
§1.2 尘埃等离子体 |
§1.3 尘埃颗粒 |
§1.4 尘埃等离子体中的波 |
第二章 PLD分布和Gaussian分布对尘埃等离子体孤波的影响 |
§2.1 物理模型及KdV方程 |
§2.2 尘埃颗粒的大小按PLD分布时的数值结果与讨论 |
§2.3 尘埃颗粒的大小按Gaussian分布时的数值结果与讨论 |
第三章 多项式分布对尘埃等离子体孤波的影响 |
§3.1 引言 |
§3.2 物理模型 |
§3.3 线性色散关系 |
§3.4 KP方程 |
§3.5 数值结果及讨论 |
§3.6 多项式分布对PLD分布和Gaussian分布的拟合 |
第四章 总结与展望 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间已发表和完成的主要论文 |
致谢 |
(7)尘埃等离子体中非线性波的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
一 绪论 |
(一) 尘埃等离子体简介 |
1 什么是尘埃等离子体 |
2 尘埃粒子的来源 |
3 尘埃等离子体的特性 |
(二) 尘埃等离子体物理的研究近况 |
1 尘埃等离子体的发展历史 |
2 尘埃等离子体的研究方向 |
(三) 尘埃等离子体的基本研究方法 |
1 尘埃等离子体的理论研究方法 |
2 尘埃等离子体的数值计算和模拟研究 |
3 尘埃等离子体的实验研究 |
(四) 本论文的主要研究工作 |
二 尘埃等离子体中的非线性孤波 |
(一) 尘埃等离子体中的非线性孤波简介 |
1 孤子理论的发展 |
2 尘埃等离子体中的非线性波和结构类型 |
(二) 研究尘埃等离子体中的非线性孤波的主要方法 |
1 约化摄动法 |
2 赝势法 |
3 两种方法的优缺点 |
(三) 非线性方程精确解的构造方法 |
1 扩展的双曲函数法 |
2 扩展的Ricatti映射法 |
3 扩展的基于映射法的Tanh函数法 |
(四) 小结 |
三 含两温度离子的尘埃等离子体中的变系数KP方程 |
(一) 引言 |
(二) 推导变系数KP方程 |
(三) 孤子解的稳定性分析 |
1 变系数KP方程的孤子解 |
2 孤子解的稳定性分析 |
(四) 小结 |
四 含两温度离子的尘埃等离子体中的KP-Burgers方程 |
(一) 引言 |
(二) 柱坐标下的KP-Burgers方程 |
1 基本方程 |
2 在柱坐标下推导无尘埃电荷变化时的KP-Burgers方程 |
3 横向扰动效应和耗散效应对柱坐标下冲击波的影响 |
(三) 球坐标下的KP-Burgers方程 |
1 基本方程 |
2 在球坐标下推导无尘埃电荷变化时的KP-Burgers方程 |
3 在球坐标下推导绝热尘埃电荷变化时的KP-Burgers方程 |
4 横向扰动效应和耗散效应以及绝热电荷变化对球坐标下冲击波的影响 |
(四) 小结 |
五 含负离子的尘埃等离子体中的尘埃声波及Nebulon孤子 |
(一) 引言 |
(二) 推导含负离子的尘埃等离子体中尘埃声波的主导方程 |
1 基本方程 |
2 得到主导方程 |
(三) 负离子的作用和Nebulon孤子及其讨论 |
(四) 小结 |
六 含两温度非热离子的尘埃等离子体中的非线性方程 |
(一) 引言 |
(二) 含两温度非热离子的强耦合尘埃等离子体中的KP-Burgers方程 |
1 基本方程 |
2 得到KP-Burgers方程 |
3 冲击波解和非热离子等因素的影响 |
(三) 无磁场情况下含非热离子的弱耦合尘埃等离子体中的DS方程 |
1 非调制尘埃声波的大振幅孤立波结构 |
2 调制尘埃声波的小振幅孤立波结构 |
(四) 有磁场情况下含非热离子的弱耦合尘埃等离子体中的NLS方程 |
1 基本方程 |
2 得到三维NLS方程 |
3 调制不稳定性分析 |
(五) 小结 |
七 总结和展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(8)射频等离子体中尘埃粒子和尘埃空洞的实验研究(论文提纲范文)
1 综述 |
1.1 尘埃等离子体简介 |
1.2 尘埃等离子体物理的研究进展 |
1.2.1 尘埃等离子体中的粒子输运 |
1.2.2 尘埃等离子体的集体特性 |
1.2.3 尘埃等离子体品格 |
1.3 射频等离子体壳层特性 |
1.4 尘埃等离子体的基本研究方法 |
1.4.1 理论研究方法 |
1.4.2 尘埃等离子体的数值计算和模拟研究 |
1.4.3 尘埃等离子体的实验研究 |
1.5 本文主要介绍 |
2 射频等离子体 |
2.1 射频等离子体简介 |
2.1.1 容性耦合 |
2.1.2 感性耦合 |
2.2 射频等离子体的性质 |
2.2.1 容性耦合射频等离子体性质 |
2.2.2 感性耦合射频等离子体性质 |
3 实验设备和实验方法 |
3.1 尘埃等离子体实验设备 |
3.2 实验方法 |
4 等离子体中尘埃粒子平衡电荷量的测量 |
4.1 尘埃电荷量的测量方法 |
4.1.1 通过尘埃等离子体波的色散关系来确定尘埃颗粒电荷量 |
4.1.2 通过尘埃颗粒垂直振荡测尘埃颗粒电荷量 |
4.1.3 通过解浮置电位,计算尘埃颗粒电荷量 |
4.1.4 电场偏转法 |
4.1.5 通过尘埃颗粒的平衡位置确定尘埃颗粒电荷量 |
4.1.6 通过两个尘埃颗粒对心碰撞过程中的轨迹确定尘埃颗粒电荷量 |
4.2 实验结果 |
4.3 小结 |
5 常温下射频等离子体法合成碳化硅膜的研究 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 实验装置 |
5.1.2 碳化硅膜沉积实验 |
5.2 结果讨论 |
5.3 结果讨论 |
5.3.1 合成的材料分析 |
5.3.2 机理讨论 |
5.4 小结 |
6 等离子体中尘埃颗粒和尘埃空洞的研究 |
6.1 实验结果的讨论 |
6.1.1 对尘埃颗粒的研究 |
6.1.2 对尘埃云的研究 |
6.2 对尘埃空洞的研究 |
6.2.1 研究放电参数对尘埃空洞、尘埃云形状和大小的影响 |
6.2.2 从驱动电极侧面观察到的尘埃空洞 |
6.2.3 空洞的旋转和振荡 |
6.3 尘埃空洞的形成原因分析 |
7 对今后工作的改进意见 |
参考文献 |
致谢 |
(9)非线性物理中的孤波研究(论文提纲范文)
第一章 前言 |
本论文主要参考书籍 |
第二章 非线性物理与孤波 |
2.1 非线性物理概述 |
2.2 孤波理论概述 |
2.3 约化摄动法简介 |
2.4 本论文的主要工作 |
第三章 非线性弦振动中的孤波 |
3.1 引言 |
3.2 非线性弦的变分原理 |
3.3 非线性弦振动中的孤波 |
3.4 结论 |
参考文献 |
第四章 等离子体中的孤波 |
4.1 等离子体中的集体现象与孤波 |
4.2 等离子体的磁流体力学方程组 |
4.3 弱相对论等离子体横向扰动下的离子声孤波 |
4.4 非均匀尘埃等离子体中孤子的传播 |
4.5 尘埃等离子体中尘埃声波的调制不稳定性 |
参考文献 |
第五章 血液流动中的孤波 |
5.1 血流的非线性与孤波 |
5.2 多动脉分支中孤子的反射和动脉不均匀性对孤子的影响 |
参考文献 |
第六章 非线性电路传输线中的孤波 |
6.1 引言 |
6.2 电路方程 |
6.3 mZK方程 |
参考文献 |
第七章 结论与展望 |
附录: 攻读硕土学位期间已发表和完成的主要论文 |
致谢 |
四、空间尘埃等离子体中尘粒电荷的相关涨落对尘埃磁声波的影响(论文参考文献)
- [1]电磁波在尘埃等离子体中的传输特性研究[D]. 贾洁姝. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [2]等离子体中波传播的数值模拟研究[D]. 张洁. 西北师范大学, 2016(09)
- [3]尘埃等离子体中非经典特性对尘埃模的影响[D]. 罗荣祥. 南昌大学, 2015(02)
- [4]非广延q-分布尘埃等离子体不稳定性[D]. 戴金伟. 南昌大学, 2013(02)
- [5]电磁波在空间等离子体中传输与散射若干问题研究[D]. 李江挺. 西安电子科技大学, 2012(11)
- [6]不同的尘埃颗粒大小分布对尘埃声波的影响[D]. 何广军. 西北师范大学, 2008(S2)
- [7]尘埃等离子体中非线性波的研究[D]. 王悦悦. 浙江师范大学, 2006(04)
- [8]射频等离子体中尘埃粒子和尘埃空洞的实验研究[D]. 宋巧丽. 大连理工大学, 2004(04)
- [9]非线性物理中的孤波研究[D]. 洪学仁. 西北师范大学, 2003(01)
- [10]空间尘埃动力学的研究动向[J]. 李中元. 天文学进展, 2001(02)