低氣壓輝光放電等離子體模擬與特性研究.pdf

1、航天飛行器以高超聲速再入大氣層時，由于高溫高壓以及與大氣的摩擦?xí)陲w行器的表面形成等離子鞘套，嚴(yán)重影響飛行器與外界通信。針對電磁波在高速飛行器等離子鞘衰減問題，利用低氣壓輝光放電原理在地面產(chǎn)生大面積、長時間穩(wěn)定持續(xù)的可控等離子體，需要確定等離子體產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生等離子體電子密度分布情況及提高電子密度方法，本文主要研究在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件下的低氣壓輝光放電等離子體模擬與特性研究。
　　文章對輝光放電理論、帶電粒子在放電氣體中的運(yùn)動與碰撞進(jìn)

2、行深入分析，確定影響等離子體特性的因素。然后運(yùn)用流體模型，將低溫放電等離子體粒子作為流體來處理，數(shù)學(xué)模型方程由分別描述電子、離子的連續(xù)性方程和傳輸方程以及描述電場分布的泊松方程組成。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)室等離子體產(chǎn)生裝置的條件，利用COMSOL Multiphysics仿真軟件實(shí)現(xiàn)了低氣壓輝光放電等離子體模擬，分析了所產(chǎn)生的等離子體的相關(guān)特性，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，結(jié)果表明等離子體產(chǎn)生裝置能夠產(chǎn)生大面積近似均勻的等離子體，通過改變陰極材料增加二