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《強脈沖離子束產(chǎn)生的燒蝕等離子體特性的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、大連理工大學博士學位論文強脈沖離子束產(chǎn)生的燒蝕等離子體特性的研究姓名：譚暢申請學位級別：博士專業(yè)：等離子體物理指導教師：馬騰才;張家良20060401譚暢：強脈沖離子束產(chǎn)生的燒蝕等離子體物理特性的研究起著決定的影響，本文利用發(fā)射光譜的空間分辨，精確的計算出燒蝕等離子體中各種成分粒子的擴散速度，并且估算出燒蝕等離子體的整體擴散速度。相對于其他診斷方法，如快速照相機連續(xù)拍照等方法給出了更為精確的結(jié)果，并為進一步發(fā)展PIB制備薄膜技術(shù)，提供實驗依據(jù)。結(jié)果表明：當TMEP．1I加速器產(chǎn)生的IPIB與聚乙烯靶相互作用產(chǎn)生出燒蝕等離子
2、體，等離子體中的所有成分都以一個速度在真空中擴散。通過光學測量方法得到燒蝕等離子體的整體速度沿著靶的法線方向向外大約為1000州J，這個結(jié)果是在加速器的工作參數(shù)為如下條件時獲得的：一個Pm脈沖的平均能量密度約為4J／cm2，單脈沖總能量約為12,1，脈沖寬度約為70ns。這種方法測量速度的相對誤差小于10％。為了從微觀上揭示燒蝕等離子體的物理特性，我們建立了一個數(shù)學物理模型，來描述燒蝕等離子體的擴散行為。用計算機模擬的方法，給出微觀的物理圖象，結(jié)果與實驗上所觀測到的現(xiàn)象符合的較好。為繼續(xù)研究燒蝕等離子體的應用提供理論依據(jù)。
3、我們在研究過程中，建立了隨時間變化的燒蝕等離子體擴散的流體力學方程，描述了燒蝕等離子體的各項物理參數(shù)的時空演化，發(fā)現(xiàn)密度和速度的最大值并沒有出現(xiàn)在等離子體源處，而是某一時刻，遠離靶表面的某一位置。按照燒蝕等離子體的產(chǎn)生時間和擴散時間，分段給出初始條件和邊界條件，能夠很好的模擬出燒蝕等離子體擴散和發(fā)展的變化，與實驗結(jié)果符合的很好。建立的模型適用于IPIB轟擊任何固體靶的物理過程，調(diào)整計算參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)不同束流密度條件下，同樣可以給出燒蝕等離子體的時空演化規(guī)律。通過模擬可以得到不同成分燒蝕等離子體速度和密度的演化規(guī)律，能夠為制備
4、不同成分薄膜技術(shù)工藝提供相應的理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：強脈沖離子束：燒蝕等離子體；發(fā)射光譜；數(shù)值模擬；聚乙烯大連理工大學博士學位論文InvestigationonCharacteristicsofAblationPlasmaInducedbyIntensePulsedIonBeamAbstractItisknownthatintensepulsedionbeam(口IB)haveahi曲viabilitytobeusedasalle伍cientenergeticsourceforrapidfilmdepositionanddir
5、ectsurfacemodification．Uptonow．however．thereisstilllackofasystematicworktorevealtheinfluenceofIPIBonthefilmdepositionandmatedalmodificationalthoughtherearelorsofPaDershavebeenpublishedinthefield．Inthepresentwork．thecharacteristicsofablationplasmainducedbyIPIBareal
6、Iinvestigatedindetail．Theapplicationofablationplasmainducedbv口113isanimportantaspectofIPIBindustrialapplications，especiallyonfilmdepositionandultrafmenano-powderproduction．Therefore，ithassignificanceontheoreticalandexperimentalinvestigationofthecharacteristicsofab
7、lationplasma,whichisbenefitonthedevelopmentofIPIBtechnology．Sincethefastinteractionprocessof口mandsolidtarget，wefirstlydiagnosticatethecharacteristicsofablationplasmausingtemporallyresolvedemissionspectroscopy．Wepresenttheresearchontheopticalemissionspectra(OES)oft
8、heablationplasmainducedonthesurfaceofapolyethylenetargetbvIPIBproducedintheTEMP—IIacceleratorofourlaboratory．ItcanbevedfiedfromtheOESthattheablationplas
