本文主要研究内容
作者杨唯（2019）在《基于整体模型的负氢等离子体源的数值模拟及实验验证》一文中研究指出：磁约束聚变装置中的中性束注入技术可以有效地加热等离子体和驱动等离子体电流。负氢离子在引出的束能量较高时仍然可以保持很高的中性化效率,因此对未来的磁约束聚变堆中性束加热技术将起到关键性的作用。负氢离子源中的关键问题之一是如何优化负氢离子的产额。为了理解负氢离子的体产生机制,从而进一步地改善负氢离子源的性能,需要一个经过验证的模型。与流体模拟和粒子模拟相比,整体模型忽略了等离子体参数的空间变化,所以更适合模拟包含复杂化学动力学过程的氢气放电。此外,整体模型可以快速地评估不同反应的重要性进而简化模型中的化学动力学过程。在放电气压较低的负氢离子源中,电子的动理学是非局域的,而负氢离子的产量依赖于电子的动理学。由于整体模型不包含电子动理学的信息,因此不同模型间的耦合以及与实验测量的结合将有助于研究负氢离子源的放电特性。第一章介绍了负氢离子源的应用背景、模拟研究进展以及实验研究进展,并对现有研究中面临的问题进行了分析,最后提出本文将要研究的内容。第二章利用整体模型耦合电磁场方程和线性动理学方程研究了射频频率、放电气压及线圈电流对感性电场分布和功率密度分布的影响,并揭示了反常趋肤效应。结果表明,低气压、低射频频率以及低电流幅值更利于等离子体从射频电场中吸收功率。这是因为在这些条件下,等离子体的密度更低,电场的穿透深度更大。此外,模型计算的电子密度和电子温度与实验测量值取得了合理的一致。第三章开发了适用于任意电子能量分布函数的整体模型,并在模型中耦合了氢原子加热方程,研究了低气压情况下,电子能量分布函数对等离子体参数的影响。结果表明,在较低气压时,由于双麦克斯韦分布包含更多的低能电子,进而可以增加负氢离子的产额。此外,在两种电子能量分布函数情况下评估了不同反应对不同氢分子振动态的产生和损失的贡献。最后,将模型计算的电子密度和电子温度与他人的模拟结果和实验结果进行对比,取得了很好的一致。第四章对整体模型程序进行了校准以及实验验证。通过与他人开发的模型针对所有粒子密度和电子温度进行对比,得到了很好的一致。实验的验证主要是与其他学者基于电子回旋共振等离子体源测量的负氢离子密度进行对比。模型计算和实验测量取得了定性一致的结果。负氢离子的密度随气压的增加而趋于饱和,这主要是因为冷电子的密度趋于饱和,进而抑制了用于生成负氢离子的解离吸附过程。第五章先对复杂的氢分子振动动力学过程进行分类,随后利用整体模型对这些过程进行详细地评估和简化,并假设氢分子振动态与器壁碰撞后退激发到任意较低态的几率是相等的,推导出可以快速计算氢分子振动分布的简化模型。结果表明,平均化的退激发几率几乎不影响氢分子的振动分布。简化模型与整体模型计算的氢分子振动分布符合的很好。最后,对本文的研究进行了总结以及对今后将开展的工作进行了展望。
Abstract
ci yao shu ju bian zhuang zhi zhong de zhong xing shu zhu ru ji shu ke yi you xiao de jia re deng li zi ti he qu dong deng li zi ti dian liu 。fu qing li zi zai yin chu de shu neng liang jiao gao shi reng ran ke yi bao chi hen gao de zhong xing hua xiao lv ,yin ci dui wei lai de ci yao shu ju bian dui zhong xing shu jia re ji shu jiang qi dao guan jian xing de zuo yong 。fu qing li zi yuan zhong de guan jian wen ti zhi yi shi ru he you hua fu qing li zi de chan e 。wei le li jie fu qing li zi de ti chan sheng ji zhi ,cong er jin yi bu de gai shan fu qing li zi yuan de xing neng ,xu yao yi ge jing guo yan zheng de mo xing 。yu liu ti mo ni he li zi mo ni xiang bi ,zheng ti mo xing hu lve le deng li zi ti can shu de kong jian bian hua ,suo yi geng kuo ge mo ni bao han fu za hua xue dong li xue guo cheng de qing qi fang dian 。ci wai ,zheng ti mo xing ke yi kuai su de ping gu bu tong fan ying de chong yao xing jin er jian hua mo xing zhong de hua xue dong li xue guo cheng 。zai fang dian qi ya jiao di de fu qing li zi yuan zhong ,dian zi de dong li xue shi fei ju yu de ,er fu qing li zi de chan liang yi lai yu dian zi de dong li xue 。you yu zheng ti mo xing bu bao han dian zi dong li xue de xin xi ,yin ci bu tong mo xing jian de ou ge yi ji yu shi yan ce liang de jie ge jiang you zhu yu yan jiu fu qing li zi yuan de fang dian te xing 。di yi zhang jie shao le fu qing li zi yuan de ying yong bei jing 、mo ni yan jiu jin zhan yi ji shi yan yan jiu jin zhan ,bing dui xian you yan jiu zhong mian lin de wen ti jin hang le fen xi ,zui hou di chu ben wen jiang yao yan jiu de nei rong 。di er zhang li yong zheng ti mo xing ou ge dian ci chang fang cheng he xian xing dong li xue fang cheng yan jiu le she pin pin lv 、fang dian qi ya ji xian juan dian liu dui gan xing dian chang fen bu he gong lv mi du fen bu de ying xiang ,bing jie shi le fan chang qu fu xiao ying 。jie guo biao ming ,di qi ya 、di she pin pin lv yi ji di dian liu fu zhi geng li yu deng li zi ti cong she pin dian chang zhong xi shou gong lv 。zhe shi yin wei zai zhe xie tiao jian xia ,deng li zi ti de mi du geng di ,dian chang de chuan tou shen du geng da 。ci wai ,mo xing ji suan de dian zi mi du he dian zi wen du yu shi yan ce liang zhi qu de le ge li de yi zhi 。di san zhang kai fa le kuo yong yu ren yi dian zi neng liang fen bu han shu de zheng ti mo xing ,bing zai mo xing zhong ou ge le qing yuan zi jia re fang cheng ,yan jiu le di qi ya qing kuang xia ,dian zi neng liang fen bu han shu dui deng li zi ti can shu de ying xiang 。jie guo biao ming ,zai jiao di qi ya shi ,you yu shuang mai ke si wei fen bu bao han geng duo de di neng dian zi ,jin er ke yi zeng jia fu qing li zi de chan e 。ci wai ,zai liang chong dian zi neng liang fen bu han shu qing kuang xia ping gu le bu tong fan ying dui bu tong qing fen zi zhen dong tai de chan sheng he sun shi de gong suo 。zui hou ,jiang mo xing ji suan de dian zi mi du he dian zi wen du yu ta ren de mo ni jie guo he shi yan jie guo jin hang dui bi ,qu de le hen hao de yi zhi 。di si zhang dui zheng ti mo xing cheng xu jin hang le jiao zhun yi ji shi yan yan zheng 。tong guo yu ta ren kai fa de mo xing zhen dui suo you li zi mi du he dian zi wen du jin hang dui bi ,de dao le hen hao de yi zhi 。shi yan de yan zheng zhu yao shi yu ji ta xue zhe ji yu dian zi hui xuan gong zhen deng li zi ti yuan ce liang de fu qing li zi mi du jin hang dui bi 。mo xing ji suan he shi yan ce liang qu de le ding xing yi zhi de jie guo 。fu qing li zi de mi du sui qi ya de zeng jia er qu yu bao he ,zhe zhu yao shi yin wei leng dian zi de mi du qu yu bao he ,jin er yi zhi le yong yu sheng cheng fu qing li zi de jie li xi fu guo cheng 。di wu zhang xian dui fu za de qing fen zi zhen dong dong li xue guo cheng jin hang fen lei ,sui hou li yong zheng ti mo xing dui zhe xie guo cheng jin hang xiang xi de ping gu he jian hua ,bing jia she qing fen zi zhen dong tai yu qi bi peng zhuang hou tui ji fa dao ren yi jiao di tai de ji lv shi xiang deng de ,tui dao chu ke yi kuai su ji suan qing fen zi zhen dong fen bu de jian hua mo xing 。jie guo biao ming ,ping jun hua de tui ji fa ji lv ji hu bu ying xiang qing fen zi de zhen dong fen bu 。jian hua mo xing yu zheng ti mo xing ji suan de qing fen zi zhen dong fen bu fu ge de hen hao 。zui hou ,dui ben wen de yan jiu jin hang le zong jie yi ji dui jin hou jiang kai zhan de gong zuo jin hang le zhan wang 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自大连理工大学的杨唯，发表于刊物大连理工大学2019-07-19论文，是一篇关于感性耦合等离子体论文,负氢等离子体源论文,整体模型论文,大连理工大学2019-07-19论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自大连理工大学2019-07-19论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。