大面积等离子体片微波反射特性研究

分别通过实验测试与FDTD仿真得到了5.8 GHz标准抛物面天线发射出的微波经大面积等离子体片反射后的方向图;利用FDTD方法对不同入射角度的等离子体片反射特性进行了分析。研究表明:FDTD方法可以准确描述等离子体片的反射性能;等离子体的密度足够高时,它的反射性能与金属相似;微波入射角越大则对等离子体的密度要求越低。     

C波段微波入射大面积等离子体面的特性研究

利用空心阴极放电产生了尺寸为60 cm×60 cm×2 cm的大面积等离子体,以放电气压、电流为变量,研究了不同频率的C波段微波入射大面积等离子体的透射、反射和吸收等特性.结果显示：反射、透射和吸收三种相互作用同时存在;随着放电电流的增强,入射波的反射减弱、透射增强;当气压升高时,等离子体对入射波的吸收增强;当等离子体的密度和电子碰撞频率与入射波的频率发生耦合时,高达40%的入射波能量会被等离子体吸收.本研究表明：低气压下的大面积等离子体可作为波束切换工具;调节等离子体放电参数,可改变微波在等离子体面的传播特性.     

线形同轴耦合微波等离子体系统仿真研究

微波等离子体增强化学气相沉积(MW-PECVD)法产生的等离子体密度高,成膜质量好,是制备高效太阳能电池背面钝化膜的重要方法.基于自主研制的平板式PECVD设备,对其核心部分——线形同轴微波等离子体系统进行了仿真分析,获得了该系统等离子体源的空间分布规律,为设备设计的进一步优化提供技术指导.     

激光等离子体对微波反射频移影响的实验研究

用频谱分析仪测量了微波被激光等离子体反射的频率,得到反射波的频率与入射波的频率明显不同,研究了在等离子体膨胀和熄灭两种情况下激光功率密度与入射波频率对反射波频移的影响并分析了产生频移的原因。结果表明:在等离子体膨胀和熄灭过程中,微波反射信号频移的最大值随激光功率密度的增加而增加;随入射微波频率的增加而减小。     

采用微波等离子体平整金刚石薄膜的实验研究

金刚石薄膜的表面平整是金刚石薄膜应用于光学、电学等领域的关键。采用氧气作气源，研究了微波等离子体工艺参数如微波功率、基台位置、氧气流量对平整金刚石薄膜效果的影响。处理后的样品用SEM、AFM观察表面形貌、测试了表面粗糙度。实验表明微波等离子体工艺参数对金刚石薄膜的表面平整效果有显著影响，并且这些参数是相互关联的。在适宜的条件下，金刚石薄膜的表面粗糙度明显降低，约为处理前的一半。该法可对金刚石薄膜进行原位处理，方便有效。     

微波频率与功率对微波等离子体参数的影响

本文研究了微波功率和微波频率对等离子体参数,如电子密度、电子温度、气体温度以及火焰长度的影响。对等离子体的多物理场数值仿真是在基于有限元法的COMSOL Multiphysics中进行的。计算结果显示,等离子体电子密度、电子温度、气体温度都会随着输入微波功率的增大而增大;2450 MHz的微波等离子体相比于915 MHz的微波等离子体,具有更好的性能。同时,本文对不同输入功率下等离子体火焰长度进行了实验测量,结果显示输入功率对火焰长度仅有很微弱的影响。     

微波等离子体刻蚀技术研究

以Corial 200M型干法刻蚀机的三种刻蚀模式为基础,分析了微波等离子体刻蚀技术的优缺点．并讨论了下电极结构对干法刻蚀形貌、一致性和重复性的影响。利用微波等离子体刻蚀技术与反应离子刻蚀技术相结合,实现了SiO2各向同性刻蚀,成功应用于质量控制和失效分析等环节。     

谐振腔中等离子体灯泡对微波参数的影响

在微波工程应用中,可在微波谐振腔中加载内含易电离物质的无极灯泡,利用微波能量激发灯泡内物质电离并通过粒子的能级跃迁发光。而无极灯泡中电离形成的等离子体会造成微波的相位偏移、振幅衰减、频率偏移等多种效应,并改变谐振腔的谐振频率,为此分析了无极灯泡内的等离子体对微波参数的影响。     

利用微波诊断等离子体的方法

等离子体是物质的四个基本形态之一,近年来被广泛应用于能源、材料以及国防等方面.介绍了利用微波诊断等离子体的几种常用方法,即微波干涉法、微波反射法、微波辐射法、微波散射法、微波吸收法以及微波透射法.文中详细介绍了微波干涉法、微波反射法、微波辐射法以及微波散射法的原理、特点和国内外研究现状.     

弱电离尘埃等离子体微波衰减理论的实验研究

基于弱电离尘埃等离子体微波衰减理论开展了微波在弱电离尘埃等离子体中传输的实验研究.用矢量网络分析仪记录了4~6 GHz频率的微波在弱电离尘埃等离子中的传输衰减，实验结果与弱电离尘埃等离子体微波衰减理论计算结果较好地吻合，验证了弱电离尘埃等离子体微波衰减理论的可靠性.理论的验证对建立弱电离尘埃等离子体内部参数测量的新方法具有重要意义.     

1mm薄钢板激光焊接实验研究

用激光焊接0.8～1.0mm的镀锌钢板及冷轧钢板获得了良好效果。拉伸性能超过母材,杯突值平均为母材的87％。     

柱形等离子体天线阻抗及辐射特性实验研究

借助天线测试系统,实验研究了柱形等离子体天线的阻抗特性和辐射特性。实验结果发现:该柱形等离子体天线与相同构造和尺寸的金属天线相比,具有较好的宽带阻抗特性;柱形等离子体天线的相对增益在50~260MHz频带范围内与金属天线相差不大;等离子体发射天线相对增益略高于等离子体接收天线。     

中空激光冲击金属板料变形的数值模拟

为了研究中空激光参量对金属板料变形的影响,采用数值仿真的方法,选用不同的中空激光参量对3003铝合金板料进行了冲击成形数值模拟,分析了板料变形的动态响应过程以及成形规律。结果表明,中空激光加载后,板料获得初速度,光斑区域的速度逐渐减少,区域外的速度逐渐增加,带动整个板材的运动;与实心激光冲击板料变形比较,板料底部变形区较为平坦,变形比较均匀,提高了板料的成形性和成形极限。该研究通过选择不同的中空激光参量获得板料的成形规律,为中空激光冲击成形技术提供了依据。     

一种超宽带高增益的透镜喇叭天线的设计

该文提出了一种适用于微波通讯系统的超宽带(UWB)高增益透镜喇叭天线。该天线由一个E面喇叭天线,一个球面介质透镜和双楔形金属脊构成,并由同轴线馈电及采用HFSS软件仿真。仿真结果表明,双楔形金属脊可有效增加喇叭天线的带宽,有效频率带宽达到2～12 GHz。当仅使用双金属脊来改善喇叭天线的性能时,喇叭天线的增益会下降。文中使用一种球面介质透镜来补偿双金属脊对喇叭天线增益的负面影响。仿真结果表明,该透镜可有效提高喇叭天线在工作频带内的增益。采用透镜和金属脊结构后,该喇叭天线拥有超宽带,高增益和较强的定向辐射性能,可以应用于各类通信系统中。     

Nanocrystalline Si:H films made by inductively coupled plasma using internal low inductance antenna

P-type hydrogenated nanocrystalline silicon (nc-Si:H) thin films are prepared on glass substrate by an inductively coupled plasma chemical vapor deposition system using multiple internal low inductance antenna units. The deposition rate as well as the microstructural and electrical properties of the nc-Si:H films are investigated systematically as functions of hydrogen dilution, discharge power and working distance. The effects of various process parameters are identified and rationalized. The applicability of this type of high density plasma to manufacture nc-Si:H films is critically assessed.     

铜靶上激光等离子体诱发电势信号的实验研究

纳秒脉冲激光等离子体在周围空间激发电场,以金属靶作为探针即可测定靶上感应电随时间的变化,提出了"元靶探针"探测等离子体电学信号的测试方法.测试数据表明,在无偏置电压条件下,靶电势曲线呈双峰结构,电势峰值随激光能量单调增大;在外加负高压偏置条件下,靶感应电势曲线整体上(约ms)呈单峰结构,电势峰值随偏置电压增大而增大并出现饱和趋势,同时在信号的初期阶段(约700 ns)出现高频振荡现象,振荡频率不随激光能量及置电压发生变化.     

实用型等离子体天线的研制与测试

为了解决等离子天线增益低、噪声大、体积大、质量重、功耗高等问题.在天线增益取得突破性进展的基础上,通过重新设计天线激励源和各主要腔体等措施,研制了一款新型等离子体天线样机,该样机尺寸小、质量轻,并实现了低噪声和较低的功耗.在外场测试中,该样机达到与金属天线相近的增益水平.     

CO2激光焊接光致等离子体屏蔽机制的实验研究

采用20kW CO2激光器,设计了一组试验方法,研究光致等离子体对焊接深度和聚集光束的影响,探讨高功率CO2激光焊接时光致等离子体的屏蔽机制。研究表明,光致等离子体显著改变了聚集光束的形态,使其焦点下移、光斑扩大,等离子体的这种透镜效应随着等离子体的上升而增强。相对于等离子体吸收,等离子体的透镜效应是等离子体屏蔽的主要机制。