激光等离子体中的靶电压测量

观测并分析了不同功率密度下,由于激光等离子体的空间电荷分离效应而产生的靶电压。100微微秒的1.06微米激光垂直入射到平面铝靶上,功率密度在2×10~(14)～8×10~(14)瓦/厘米~2范围内,测得几千伏的靶电压,持续时间等于或小于毫微秒量级。     

SO-FDTD法计算磁化等离子体层的反射透射系数

从磁化等离子体的介电系数张量出发,推导出电磁波垂直入射磁化等离子体层且背景磁场沿入射方向情况时的移位算子(Shift operator,SO)FDTD迭代公式.应用该方法计算了磁化等离子体层的反射透射系数,其结果和应用传播矩阵(Propagation Matrices,PM)法及Appleton方程的计算结果符合得很好.最后,分析了背景磁场对磁化等离子体层中两个本征波即左旋和右旋波传播带的影响.     

用射频电磁场约束谐振腔中的激光等离子体

关于用适当方法来约束热核等离子体的研究,一直是仅仅集中在利用磁场这方面。至于利用射频电磁场的问题,约在10年以前就放弃了,主要是因为空腔壁上欧姆能量损失过大,使得从热核、射频约束的等离子体获得净能量在概念上完全不可 能。然而,超导空腔研究的最近结果,除掉了这种能量限制,而激光等离子体的技术则 可用来进行一种实验,以研究射频约束几何 形状中等离子体的稳定性。     

利用行波产生微波等离子体

在沿介质线的180×300mm~2的大范围内,行波产生了2.45GHz 的均匀有源微波等离子体。氩(Ar)等离子体的亮度温度在644±17℃以内。在200帕的气压下,电子温度和密度相应为4eV 和4×10~(11)cm~(-3),与小微波等离子体发生器具有相同的数量级。能容易地扩大等离子体面积。     

太赫兹光谱诊断等离子体电子密度实验及模拟

近年来，太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)被用于多种等离子体源的电子密度诊断研究中，但其可靠性程度评估工作开展较少，亟需补齐相应研究。本文将THz-TDS用于诊断电感耦合等离子体源(ICP)的电子密度，ICP驱动频率为13.56 MHz，功率为250~400 W，工作介质为氩气，气压为30~99 Pa。诊断结果显示电子密度随输入功率和气压单调递增，电子密度范围为10¹³~10¹⁴ cm^-3。同时，利用COMSOL Multiphysics构建漂移扩散模型对该条件下等离子体电子密度进行数值计算研究。结果显示：实验测量与数值计算的电子密度值定量吻合较好，且两者随气压变化趋势一致。证实了THz-TDS应用到等离子体诊断领域中具有可靠性高、稳定性好等优异特性，具有非常广阔的发展潜力。     

新型等离子体源及其应用

为适应半导体技术的快速发展,需要寻求一些新的等离子体源。介绍了两种比较新颖的等离子体源———表面波等离子体(SWP,surface wave plasma)和磁中性环路放电等离子体(NLD,mag-netic neutral loop discharge)。前者的设备没有磁场,且结构简单,工作温度低,易于大面积化;而后者的设备可以通过改变其中性环路直径方便地产生各种形状的等离子体,可用于高深宽比刻蚀,也可用于大面积刻蚀。与传统等离子体源相比,它们具有明显的优势,有望成为下一代等离子体源。     

射频鞘层中等离子体浓度对离子动量的影响

利用射频鞘层模型,推出了离子到达被加工材料表面时的动量的表达式。利用表达式分析了离子轰击材料表面的动量与等离子体浓度的关系。理论分析与实验数据有较好的吻合。等离子体浓度的增大对鞘内离子动量起抑制作用:随等离子体浓度(1015~1016 m–3)增加,离子动量(10–22~10–21kg.m.s–1)减小。等离子体浓度较小(约<3×1015m–3)时,对离子动量有较显著的影响;随等离子体浓度增大(约>3×1015m–3),其作用越来越平缓。     

THz时域光谱诊断激光等离子体密度和碰撞频率

从电子在THz波电场中的运动方程出发,讨论了THz波在等离子体中的传播规律.从而可以得到由等离子体电子密度和碰撞频率决定的THz波的复折射率.该复折射率决定了THz波在等离子体中的传播,即THz脉冲相位和振幅变化.THz时域光谱系统可以测量THz波传播的相位和振幅,因此可以利用THz时域光谱来诊断等离子体密度和碰撞频率.由于受到等离子体色散关系的限制,该方法测量的等离子体密度有一定范围.在等离子体电子密度位于10~(12)~10~(16)/cm~3之间内,该方法可以得到较好的应用.     

激光诱导液相基质等离子体的空间演化特性

为了揭示液相基质激光诱导击穿光谱(LIBS)与固相基质LIBS特性差异的产生机理,采用液体射流取样技术,利用脉冲激光烧蚀CrCl_3水溶液产生激光等离子体,研究了等离子体中Cr元素发射光谱、等离子体电子温度和电子密度的空间演化特性。结果表明:相对于固相基质等离子体,液相基质激光等离子体存在明显不同的空间演化特性,在激光束传播方向上,等离子体可以沿着激光束传播方向膨胀至距离射流表面0.8 mm处;等离子体羽发光区域的线径较小,约为3.2 mm;离子谱线与原子谱线的峰值强度出现在不同位置,分别距离射流表面0.8 mm和0.4 mm;等离子体的电子温度低,电子密度值小,在激光束传播方向上两者的变化范围分别为2939～3611 K和0.0149×10~(14)～4.86×10~(14) cm~(-3),且在离射流表面0.8 mm处达到最大值;与固相基质等离子体类似,液相基质等离子体的发射光谱、电子温度和电子密度的空间演化特性具有较好的空间对称性。     

磁化等离子体覆盖导体散射问题的FE/BI方法分析

基于矢量有限元方法和边界积分方程,推导了分析三维导体表面覆盖各向异性磁化等离子体电磁散射问题的矢量有限元/边界积分(FE/BI)方法公式,并将该方法推广到外磁场沿任意方向时磁化等离子体的情形。应用该方法计算了磁化等离子覆盖导体目标的双站雷达散射截面(RCS),分析了等离子体厚度、密度、碰撞频率和外磁场方向对雷达散射截面的影响。数值计算结果表明:在导体表面覆盖各向异性磁化等离子体并且选取合适的参数,能够有效地减少雷达散射截面。     

砷化镓上等离子体阳极氧化膜的红外吸收光谱

GaAs的等离子体氧化国外已有报道,其表面态密度约为10~(11)/cm~2·eV量级,击穿场强大于10~6V/cm。可用于MOSFET器件、半导体激光器和发光二极管的钝化膜,选择性(锌)扩散的掩蔽膜。GaAs上等离子体阳极氧化(OPA)膜的红外吸收光谱及其对GaAs的增透作用,尚未见报道。我们制备成功的GaAs-OPA膜的主要工艺条件为:高频振荡器的直流功率约1.5kW,     

磁化环形等离子体填充波导中注-波互作用的研究

该文利用线性理论,对相对论环形电子注与环形等离子体互作用产生微波辐射进行了研究。在考虑有限磁场的基础上,利用匹配场法求得色散方程。重点分析了等离子体密度、厚度,外加磁场对等离子体切伦可夫脉塞注-波互作用的影响,并计算了各参量变化时的波增长率以及色散关系。     

电磁波在等离子体中的传播衰减

针对通信黑障的问题,文中从电磁波在等离子体中的传播特性出发,利用Matlab数值仿真,研究不同电磁波频段,不同等离子体参数,包括等离子频率、碰撞频率、等离子温度、压强等对电磁波传播衰减的影响,以及外加磁场作用下,不同极化的电磁波在等离子体层的传播衰减特性。研究结果表明:外加磁场可明显降低圆极化电磁波衰减,并且当外加磁场满足一定条件,大于最小磁场强度时,电磁波衰减小于10 dB;且同等条件下右旋极化比左旋极化电磁波的衰减更小,为了获得较小的电磁波衰减,右旋极化电磁波所需的磁场强度也小于左旋极化。     

星球大战计划中有关激光的一些动向

1.核泵浦激光器美国Sandia国家实验室正在进行有关核反应堆泵浦的激光器系统研究,以确定这种武器作为战略和战术防御任务的可行性。Falcon(裂变激励激光器原理)激光器利用小型脉冲反应堆系统中U~(235)裂变碎片的能量,激励气体原子或分子,从而产生强的激光辐射。美国军事应用能源部办公室正在执行投资几百万美元的Falcon计划,其目的是为星球大战和其他军事应用服务。Sandia已能用U~(235)裂变碎片演示Falcon型激光器,它与其他核爆炸激励激光器不同,     

ECR等离子体沉积系统中等离子体特性的模拟

本文建立了一个物理模型，编写了数值程序，模拟了微波电子回旋共振（ＥＣＲ）等离子体流的特性。假定等离子体中的电子服从玻尔兹曼关系，离子在从共振区流向衬底的过程中与中性气体发生电荷交换和弹性碰撞。根据等离子体区应满足的电荷准中性条件，采用蒙特卡罗方法可计算出自恰的等离子体电位及离子密度分布。从而分析了磁场形态和气压对等离子体密度空间分布，入射到衬底上的离子通量和平均能量的影响，结果表明：磁场形态和气压都可用来独立控制等离子体流的性能，这对于使用该种等离子体源进行薄膜沉积和刻蚀有一定的理论指导意义。     

高纯GaAs中的等离子体振荡现象

报道了一种新的半导体体效应器件——体等离子体器件 ,它是由很薄的高纯 Ga As层构成 (1— 2μm ) ,在强电场 (大于 2 0 0 k V/ cm )下产生雪崩击穿 ,形成一个由电子和空穴组成的等离子体 ,这一等离子体有较宽的等离子体振荡频率 ,并强烈地依赖于外磁场 ,因此可以做成振荡器及磁敏传感器 ,有广泛的用途     

等离子体彩色显示器与HDTV

所谓等离子体,就电气技术而言,它指的是一种拥有离子、电子和核心粒子的不带电的离子化物质。等离子体包括有,几乎相同数量的自由电子和阳极电子。在一个等离子中,其中的粒子已从核心粒子中分离了出来。因此,当一个等离子包括大量的离子和电子,从而是电的最佳导体,而且它会受到磁场的影响,当温度高时,电子便会从核心粒子中分离出来了。     

等离子体淀积氮化硅膜的含氢量分析

采用弹性反冲法分析等离子体淀积氮化硅薄膜中的氢含量,并结合运用RBS和核反应~(16)O(d,p)~(17)O法给出了氮化硅膜中硅、氮组分比及杂质氧的含量。文中指出了基体温度从室温到560℃范围变化时,氮化硅膜的硅、氮、氢组成比例的变化,及与其它特性(折射率、密度、腐蚀速率)的相关性。     

小型卫星用的微型激光等离子体推进器

以高亮度半导体激光器或玻璃光纤激光器作能源的微型激光等离子体推进器(μLPT)是高效、长寿命、低推力脉冲火箭发动机。它使用简单的低电压半导体开关驱动激光器,截止态电功率为零。首次给出微型激光等离子体推进器实验演示;单推力幅度复盖5个数量级,从40mdyn-S(<1nN-S,1dyn-S=10~(-5)N-S)到2dyn-S。比推力高达1800s,耦合效率达25dyn-S/J。研究了几种靶材料。初始应用是供微卫星和纳卫星的定位和寿命结束时再入。现在开发的原型发动机预期寿命输出约5×10~7dyn-S(500N-S),足够再入5kg低地球轨道(LEO)卫星。     

激光等离子体电子密度分布的测量

本文报道采用喇曼频移的红光短脉冲探针(0.63μm,100ps)、Wollasion棱镜分束的偏振干涉法,对柱靶(φ170μm)和球靶(φ180μm)形成的等离子体的电子密度进行测量的结果。 本系统利用六路高功率钕玻璃激光中的两路激光,一路为主激光,脉宽200ps,功率密度10~(14)W/cm~2;另一路用于探针光,脉宽100ps,能量500μJ～1mJ。两路激光的等光程测量由条纹相机来完成。