| 140 GHz毫米波岩石钻探技术研究 |
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| 引用本文： | 王修昌,王晓洁,吴大俊,张立元,汤允迎.140 GHz毫米波岩石钻探技术研究[J].微波学报,2021,37(3):85-91. |
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| 作者姓名： | 王修昌 王晓洁 吴大俊 张立元 汤允迎 |
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| 作者单位： | 1. 中国科学院合肥物质科学研究院 等离子体物理研究所,合肥 230031; 2. 中国科学技术大学, 合肥 230026 |
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| 基金项目： | 中科院战略先导科技专项(XDA14040500);安徽省自然科学基金(1908085QA43) |
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| 摘 要： | 利用高功率微波加热熔化岩石实现地下快速破岩是全新的钻探技术,具有潜在技术优势。基于140 GHz 高功率毫米波系统开展了高功率毫米波能量加热穿透岩石的快速钻井技术研究,测量并分析岩石在微波电磁场下的介电损耗特性,采用多物理场耦合法定量模拟不同波束尺寸和入射功率下的岩石温度分布及烧蚀情况,发现峰值功率密度在1~2 kW/cm2 情况下毫米波已经可以在很短的时间内将岩石加热至3000 ℃以上发生相变直至蒸发。分析表明高功率短时间的微波加热方式可以有更高的效率,为下一步依托140 GHz 高功率毫米波实验平台开展的相关钻岩实验提供指导。对井下毫米波长距离功率传输损耗等相关应用问题进行了探讨,探索未来高功率毫米波钻井应用可能性。
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| 关 键 词： | 介电损耗 高功率 毫米波 钻探 |
Study on Rock Drilling Technology of 140 GHz Millimeter-Wave |
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| WANG Xiu-chang,WANG Xiao-jie,WU Da-jun,ZHANG Li-yuan,TANG Yun-ying.Study on Rock Drilling Technology of 140 GHz Millimeter-Wave[J].Journal of Microwaves,2021,37(3):85-91. |
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| Authors: | WANG Xiu-chang WANG Xiao-jie WU Da-jun ZHANG Li-yuan TANG Yun-ying |
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| Affiliation: | 1. Institute of Plasma Physics, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China; 2. University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | dielectric loss high-power millimeter-wave drilling |
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