电磁波与非磁化等离子体的相互作用_孙爱萍
电磁波在空间等离子体中传输与散射若干问题研究

电磁波在空间等离子体中传输与散射若干问题研究电磁波在空间等离子体中传输与散射若干问题研究引言:在现代科学技术中,电磁波的传输与散射问题一直是科学家们研究的一个热点领域。
空间等离子体作为一种特殊的存在形式,对电磁波的传播和散射具有重要影响。
本文主要围绕电磁波在空间等离子体中的传输与散射进行研究,探讨其中的若干关键问题。
一、空间等离子体的特性空间等离子体是由电子和正离子构成的极高温等离子体,广泛存在于宇宙空间和地球的电离层中。
它具有电导率高、折射率变化大等特点,对电磁波的传播和干扰起到了重要作用。
二、电磁波在空间等离子体中的传输1. 等离子体中的电磁波传播速度当电磁波传播进入等离子体时,由于等离子体存在大量自由电子,电磁波与自由电子相互作用,速度发生改变。
由于等离子体是非均匀介质,传播速度会受到影响。
因此,研究电磁波在等离子体中的传输速度是十分重要的问题。
2. 等离子体的电磁波吸收与散射等离子体对电磁波有一定的吸收和散射现象。
当电磁波入射到等离子体中时,部分能量被等离子体吸收,部分能量被散射回来。
这些现象在通信和遥感技术中具有重要意义。
如何降低等离子体对电磁波的吸收和散射,是一个需要解决的问题。
三、电磁波与等离子体的相互作用机制1. 非线性效应等离子体中存在非线性效应,即电磁场和等离子体的相互作用引起电子和离子的非线性响应。
非线性效应对电磁波的传播和散射产生了影响,研究其机制有助于深入理解电磁波与等离子体的相互作用过程。
2. 高频效应在高频电磁场作用下,等离子体中电子和离子的运动响应将对电磁波的传播和散射产生影响。
高频效应是电磁波在等离子体中传输过程中的关键机制之一,需要综合考虑电子和离子的运动响应。
四、电磁波在等离子体中的应用1. 太阳风的影响太阳风是太阳自身高温等离子体的流出,对地球等电离层和射电通信等产生较大影响。
研究电磁波在太阳风中的传输与散射,可以更好地理解太阳风与地球等离子体的相互作用过程。
等离子体和电磁波

等离子体照明(PLI): 利用等离子体放电产生的 紫外线,激发荧光粉发光, 实现高效、节能的照明
等离子体薄膜沉积( PECVD):利用等离 子体化学反应,在半 导体材料表面沉积薄 膜,用于制造集成电 路、太阳能电池等
等离子体刻蚀(PE) :利用等离子体化学 反应,去除半导体材 料表面的杂质和缺陷 ,提高器件性能和可 靠性
通信技术:利用等离子体与电磁波的相互作用实现高速通信 医疗技术:利用等离子体与电磁波的相互作用进行肿瘤治疗 环保技术:利用等离子体与电磁波的相互作用进行空气净化和水处理 军事技术:利用等离子体与电磁波的相互作用进行雷达探测和通信干扰
等离子体显示器(PDP): 利用等离子体放电原理, 实现高清晰度、高对比度 的图像显示
推动新能源技术的 发展:等离子体和 电磁波技术在新能 源领域有着广泛的 应用,如太阳能、 风能等。
促进通信技术的进 步:等离子体和电 磁波技术在通信领 域有着重要的应用, 如5G、6G等。
推动医疗技术的发 展:等离子体和电 磁波技术在医疗领 域有着广泛的应用 ,如医疗设备、医 疗机器人等。
促进环保技术的发 展:等离子体和电 磁波技术在环保领 域有着重要的应用 ,如污水处理、空 气净化等。
科研领域:天文学、地球 物理、材料科学等
日常生活:电视、广播、 手机、电脑等
等离子体对电磁波的吸收:等离子 体中的离子和电子会对电磁波产生 吸收,导致电磁波的能量损失。
散射类型:等离子体对电磁波的散 射可以分为瑞利散射、拉曼散射和 布里渊散射等。
等离子体对电磁波的散射:等离子 体中的离子和电子会对电磁波产生 散射,导致电磁波的传播方向发生 改变。
研究前沿:等离子体和电 磁波在医疗、环保、能源
等领域的应用
论等离子体对电磁波的作用

论等离子体对电磁波的作用摘要:本文综述了等离子体的震荡特性,并讨论了电磁波在等离子体内传播的特性和等离子体对电磁波的折射作用关键词:等离子体频率电磁波色散等离子体是一种大部分原子被电离的气体,其中电子和离子是独立自由的。
等离子体是一种集体效应比碰撞效应占优势的电离气体。
当温度足够高时气体会发生电离。
碰撞中电离和复合之间的平衡如下图:、原子发生电离需要达到一个阀值能量,而复合则不需要,但是复合比电离发生的可能性要小得多。
这个阀值为电离能量(13.6eV)。
等离子体是“物质的第四态”,它是由许多可流动的带电粒子组成的体系。
在自然界中99%的物质是以等离子体状态存在的。
地球就是被一弱电离的等离子体(即电离层)所包围。
太空中的一些星体及星系就是由等离子体构成的,如太阳就是一氢等离子体球。
也可以在实验室中采用放电方法使不同的气体产生等离子体。
用于材料表面改性或合成新材料的等离子体,一般都是由低气压放电产生的。
等离子体的实例有:①气体放电:荧光,火花间隙,电弧,焊接,光源,受控核聚变。
②电离层:地球周围的电离带。
③行星际介质:行星和恒星的磁圈,太阳风。
④恒星物理学:恒星,脉冲星,辐射过程。
⑤气体激光器:等离子放电泵浦激光:CO2,He,Ne,HCN。
一、等离子体特性等离子体的状态主要取决于它的化学成分、粒子密度和粒子温度等物理化学参量,其中粒子的密度和温度是等离子体的两个最基本的参量。
对于实验室中采用气体放电方式产生的等离子体主要是由电子、离子、中性粒子或粒子团组成的。
因此,描述等离子体的密度参数和温度参数主要有:电子的密度n e 和温度T e 、离子的密度n i 和温度T i 以及中性粒子的密度n g 和温度T g 。
在一般情况下,为了保证等离子体的宏观电中性,要求等离子体处在平衡状态时,电子密度近似地等于离子密度n e ≈ n i = n 0。
可以用参量“电离度”ge e n n n +=η 来描述等离子体的电离程度。
等离子体与电磁波的相互作用

等离子体与电磁波的相互作用在当今科技飞速发展的时代,等离子体与电磁波的相互作用成为了一个引人注目的研究领域。
等离子体作为第四态物质,具有高度电离的性质,而电磁波则是由电场和磁场组成的波动现象。
它们之间的相互作用,既有理论上的诸多讨论,也有实际上的广泛应用。
首先,让我们来了解一下等离子体的基本特性。
等离子体是由被电离的气体分子和自由电子组成的。
当气体暴露在高温或高电压下时,原本稳定的原子或分子会失去或获得电子,形成带电的物质。
这些带电粒子的相互作用,导致了等离子体内部的高度活跃和复杂的行为。
而电磁波则是由振荡的电场和磁场组成的,传播速度快,并无需介质。
当电磁波和等离子体相互作用时,往往会发生一系列的现象。
首先,电磁波受到等离子体的影响,波速和传播方向可能发生改变,这被称为折射。
折射现象在实际应用中很常见,例如在天文观测中,电磁波经过大气层时会发生折射,影响了天体的位置和亮度的观测。
其次,等离子体对电磁波的吸收、散射和放射等作用也非常重要。
等离子体中的自由电子具有大量的能级,可以通过吸收或释放能量来改变电磁波的传播特性。
这种现象在光学材料和等离子体技术中具有广泛应用。
除了折射、吸收和放射等现象外,等离子体还可以产生等离子振荡。
等离子振荡是指自由电子在外加电场的作用下发生周期性的运动。
当电磁波与这些振荡同步时,就会发生共振现象。
共振是物理学中的一个重要现象,常出现在声波、光波等波动现象中。
共振现象在材料科学、光学和电子学等领域有着重要的应用和研究价值。
关于等离子体与电磁波的相互作用,我们还需要了解的是等离子体技术的应用。
等离子体技术广泛应用于科学研究、工业生产和医学等领域。
例如,在工业中,等离子体技术被用于表面涂层、材料改性和污染处理等方面。
等离子体激发物质表面的活性,使其具有特殊的物理和化学性质。
而在医学方面,等离子体技术被用于创伤治疗、细胞培养和疾病诊断等方面。
总的来说,等离子体与电磁波的相互作用是一个复杂而有趣的研究领域。
等离子体与电磁场的相互作用精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版等离子体与电磁场的相互作用等离子体与电磁场的相互作用是一门重要的物理学领域,它涉及到等离子体的性质以及电磁场对等离子体的影响。
在我们日常生活中,等离子体和电磁场的相互作用可以表现为多种现象,例如闪电、等离子体灯、等离子体切割等。
本文将探讨等离子体与电磁场的相互作用的一些基本原理和应用。
首先,我们来了解一下等离子体的基本概念。
等离子体是一种由正负电荷粒子组成的物质,其中正电荷粒子被称为离子,负电荷粒子被称为电子。
等离子体可以通过加热、电离或辐射等方式产生。
在等离子体中,正负电荷粒子的数量大致相等,使得整个等离子体呈现中性的特性。
等离子体与电磁场的相互作用主要通过电磁力来实现。
电磁力是一种基本的物理力,它由电场和磁场相互作用而产生。
当等离子体中的电子受到电磁场的作用时,它们会受到电场力和洛伦兹力的影响。
电场力是由电场中的电荷引起的力,它的大小与电荷的电量成正比,与电荷与电场之间的距离成反比。
洛伦兹力是由磁场中的电荷运动引起的力,它的大小与电荷的电量、电荷的速度以及磁场的强度和方向有关。
等离子体与电磁场的相互作用可以表现为多种现象。
一个典型的例子是闪电。
当云层中的水蒸气被加热形成等离子体时,电磁场的作用使得等离子体中的电荷分离,形成正电荷和负电荷的分布。
当电场强度达到一定程度时,电荷之间的电压差会引发放电现象,形成闪电。
闪电释放出的能量非常巨大,可以引起强烈的光和声效应。
此外,等离子体与电磁场的相互作用还可以应用于等离子体灯和等离子体切割等领域。
等离子体灯是一种利用等离子体的发光性质制造的照明设备。
当电磁场作用于等离子体时,电子被激发到高能级,当电子回到低能级时会释放出能量,产生可见光。
这种发光现象使得等离子体灯具有独特的光效和颜色。
等离子体切割是一种利用等离子体的高温和高能量特性进行金属切割的技术。
当电磁场作用于等离子体时,等离子体中的离子和电子会受到加热和加速,形成高温和高能量的等离子体束,可以用于切割金属。
等离子体与电磁波的传播

等离子体与电磁波的传播在科学和技术的领域中,等离子体与电磁波的相互作用扮演着重要的角色。
等离子体是指处于高温或高电离状态下的气体,由带正电荷的离子和自由电子组成。
电磁波则是由电场和磁场相互作用形成的能量传播的形式。
在相互作用中,等离子体可以对电磁波的传播和调控产生显著的影响。
一种常见的等离子体与电磁波的相互作用是等离子体中的等离子体共振现象。
当某种频率的电磁波通过等离子体时,电子与电磁波的电场发生共振,导致等离子体发生强烈的吸收和反射。
这种现象在天文学、物理学研究以及电子设备中具有重要的应用。
等离子体共振的频率取决于等离子体的性质,如密度和温度。
通过调节等离子体的这些参数,可以控制电磁波的传播和吸收。
而等离子体对于电磁波的传播还存在Plasma-Drag Effect,即等离子体阻尼效应。
当电磁波传播穿过等离子体时,等离子体中的带电粒子与电磁波的相互作用会造成电磁波的能量损失。
这个效应在空间科学、等离子体物理学以及通信技术中具有重要的应用。
通过深入研究及理解等离子体对电磁波的阻尼效应,可以更好地设计和优化等离子体设备及通信系统。
除了等离子体共振和阻尼效应外,还有一个重要的等离子体与电磁波的相互作用是等离子体的波-波相互作用。
等离子体中的电子与离子不仅会与电磁波相互作用,还会与等离子体内激发的自身波相互作用。
这种波-波相互作用包括电子声波、离子声波、等离子体波、托马孙波等,它们对等离子体内部的能量转移和传播起着至关重要的作用。
等离子体与电磁波的相互作用还引发了一些非线性现象。
在等离子体中,由于粒子间的相互作用,电磁波的行为会变得更加复杂。
这些非线性效应包括自聚焦、自散焦、超声速传播、非线性波解等。
这些非线性现象常见于高功率激光器、星际等离子体、磁约束等离子体等领域。
总体来说,等离子体与电磁波的相互作用是一个复杂而丰富的领域。
通过深入研究等离子体的物理特性以及电磁波与等离子体的相互作用机制,我们可以更好地理解它们的行为,并进一步应用于各个领域。
卫星通信受电离层的影响与改善方法

中山大学硕士学位论文卫星通信受电离层的影响与改善方法姓名:张啸飞申请学位级别:硕士专业:电子与通信工程指导教师:龙云亮20061108拟调制方式有线性调制——双边带调幅(AM)、抑制载波双边带调幅(DSB.SC)、单边带调幅(SSB),还有模拟角调制——分为调频(FM)和调相(PM),FM为最常用的卫星模拟调制方式.十年前FM模拟电视传输还占有很大的市场份额。
随着微电子技术、视音频压缩技术、数据流压缩技术、纠错技术、调制技术的发展,模拟调制节省带宽的优势已经变成了明显的劣势,而抗干扰方面更无法与数字调制相比拟,因此渐渐被数字调制所取代。
要使用数字调制,必须保证基带信号为数字信号,如果信号源是模拟信号,则要先进行抽样和量化实现A/D转换,再经编码压缩后,方可进行数字调制。
数字基带信号必须经过调制进行D/A转换才能在带宽受限的卫星信道中传送,基本数字调制方式有幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移监控(PSK)三种。
在恒参条件下,PSK不仅更能有效地利用信道频带,而且有较高的抗噪声干扰能力,因此现在INTELSAT在SCPC、TDMA、IDR等卫星通信系统中都广泛使用QPSK调制技术。
QPSK信号的解调方式有两种:相干解调和非相干解调,相干解调性能较好,在卫星通信中应用更为普遍。
下一代数字卫星广播DVB.S2标准还将使用更节省带宽的8PSK和16QAM技术,其有效性(相同带宽可传输的比特率)分别接近QPSK的1.5和2倍,即在传输相同比特率下只需要QPSK的约70%和50%的带宽,但它们的误码性能不及QPSK好,8PSK是当前比较合适的平衡点,已经在部分高清晰度电视(HDTV)卫星广播中使用;另外,使用修正恒模(MCMA)等算法来修正相位失真可有效降低PSK解调的误码率,从而提高相位调制解调在电离层等原因导致的电波相位失真情形下的抗干扰能力,如图1.3所示,Tandberg解码器使用的PrekorDynamiePre.correction(动态预纠错)技术处理失真的]6QAM信号的星座图,可见该技术能够有效修正数字相幅调制解调的相位和幅度失真。
电磁波与均匀非磁化等离子体的相互作用-中国科学技术大学

fm
分析
1.当电磁波频率接近等离子体频率时,吸收频率趋于峰值,这 是因为电磁波与等离子体发生共振,电磁波加强了等离子体电 子的振荡,电子吸收了较多的电磁波能量。 2.当电磁波频率、等离子体频率和碰撞频率都接近时(图一的 fen=0.5、1.0GHz和图二的fen=1.0、5.0GHz曲线的峰值点), 吸收功率存在较大的峰值。这是因为两种共振(电子振荡和碰 撞)同时发生,吸收的电磁波能量最多。 3.吸收功率随等离子体密度的增大而增大,这是由于等离子体 密度越大,参与碰撞的电子越多,吸收的电磁波也就越多。 4.当 ,即fp=2.8GHz时,且碰撞频率较高时(fen =5.0、10.0GHz,尤其fen=5.0GHz),吸收功率在这个雷达范 围内都比较大,吸收比例最高可达90%以上,很理想。 5.此外,可以发现:反射频率随等离子体密度的增大而增大, 随电磁波频率的升高而减少,随碰撞频率的升高而减少;透射 频率则随等离子体的增大而减少,随电磁波频率的升高而增大。
参考书目 : 二、电磁波与均匀非磁化等离子体的相互作用 1、等离子体物理学导论 F•F•CHEN 1.基本理论 中国科学技术大学(四系教材) 首先给出电磁波在均匀非磁化等离子体中的麦 2、电磁波在等离子体中的传播 [苏]:B•JI•金兹堡 克斯韦方程组 科学出版社 3、等离子体物理原理 (1) 马腾才、胡希伟、陈银华著 (2) 中国科学技术大学出版社 1988 (3) 4、电磁场与电磁波 谢处方、饶克谨著 高等教育出版社1999.6月第二版 5、电磁波与等离子体的相互作用 孙爱萍、李丽琼、邱孝明、董玉英著 6、电磁场、电磁能和电磁波 [美]:L•M•玛奇德著 高等教育出版社1882.12月第一版 7、未来制造业和加工也中的等离子体 邱孝明
由传播常数
均匀非磁化等离子体对入射平面电磁波的吸收

方 向传 播 ,则有 : E Ee p 0 o  ̄) = o u- x ( 2 ) 式 中 :0为 电磁波 的频 率 , 为 电磁波 的传播 9
常数 。 由式 ()和式 ()可得 出电磁 波在 等 离 子 1 2
体 中 的色散关 系为 :
的相 互 作用 ,并 首 次使 用 了等 离子 体 隐 身这 个 术
8 9
第 l卷 2
第4 期
电子元 器 件 主 用
El cr n cCo p ne t& De ie Ap ia in e to i m o n v c pl to s c
Vo .2 N . I o4 1
Ap .2 0 r 01
2 1 年4 0 0 月
过 程 中会 发 生 衰 减 。 而 电 磁 波 到 达 金 属 衬 底 处 时 ,会 被衬 底完 全反 射 而 向空气 出射 。在 向空 气
表 l 衰减与入射频率、碰 撞频率的关 系 (ol l n= O6。1 h
出射 的 回程 中 ,电磁 波将 再 次衰 减 。如 果忽 略 二
次 反射 ,衰 减后 再 次到 达等 离子 体 与空 气界 面 处 的电磁 波将 全部 出射 回空气 中。假设 电磁波 在 真 空 中 的传播 功 率 为尸 ,经 真 空 与等 离 子体 界 面进 0 入 到等 离 子 体 内 的功 率 为 ,被 界 面反 射 的 功率 为 P ,衰 减 后 离 开 等 离 子体 的 功 率 为 ,那 么 , R 当电磁 波垂 直人 射 时 ,在 交 界面 的反 射 功率 将满 足下 式 :
由于 电磁 波一 般 的解 都 可 以用 平 面波 分 量 的
度 为l 的均 匀 等 离 子 体 上 时 ,由 于等 离 子 体 的 另
等离子体与电磁波的应用精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版等离子体与电磁波的应用电磁波是一种由电场和磁场交替变化传播的波动现象,而等离子体是由带正电荷和带负电荷的粒子组成的物质状态。
等离子体与电磁波之间有着密切的关系,并且在许多领域都有重要的应用。
本文将通过对等离子体与电磁波的应用领域进行探讨,来展示它们在科学技术和生活中的重要性。
一、通信技术中的应用等离子体与电磁波的结合在通信技术领域具有广泛的应用。
以无线电通信为例,无线电信号通过电磁波的传播进行信息传输。
而在电离层中存在着丰富的等离子体,它可以反射和折射无线电波,从而使得无线电信号得以传播到较远的地方。
利用这一特性,人们可以通过卫星通信实现遥远地区的通信。
此外,等离子体还可用于调制和解调无线电信号,提高通信质量和速度。
二、物理实验中的应用等离子体与电磁波的相互作用在物理实验中有着重要的应用。
例如,在核聚变实验中,等离子体被用来维持和加热反应堆,将氢等离子体加热至数百万摄氏度,从而实现核聚变反应。
此外,等离子体还可以被用作包含离子源、加速器和聚焦器的设备,用于进行等离子体物理实验研究。
这些实验研究有助于我们更好地理解等离子体的特性和行为。
三、能源科学中的应用等离子体与电磁波在能源科学中有着广泛的应用。
等离子体聚变是一种潜在的清洁能源来源,可实现比核裂变更高的能量输出。
科学家们通过使用强热电磁场来控制、加热和解离等离子体,从而实现核聚变反应。
此外,等离子体还可以产生强烈的电磁辐射,如激光器的输出。
这些强大的辐射源在核融合能研究、材料加工和医学等领域都有着广泛的应用。
四、医疗科学中的应用等离子体与电磁波的应用不仅限于能源科学领域,在医疗科学中也有着重要的作用。
例如,等离子体在肿瘤治疗中具有独特的优势。
通过将等离子体应用于肿瘤细胞上,可以产生电磁辐射,使得细胞发生热破坏,从而起到治疗效果。
此外,等离子体在皮肤科学中也有重要的应用,如冷等离子体喷雾器可以用于治疗皮肤疾病和伤口愈合。
总结:等离子体与电磁波的应用广泛存在于科技和生活的各个领域。
电磁波在非均匀碰撞等离子体中的透射增强效应

·高功率微波技术·电磁波在非均匀碰撞等离子体中的透射增强效应*聂 勇1,2, 闫二艳2,3, 杨 浩2, 黄诺慈1,2, 陈志国1,2, 郑强林2, 鲍向阳2, 胡海鹰2(1. 中国工程物理研究院 研究生院,四川 绵阳 621999; 2. 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900;3. 高功率微波技术重点实验室,四川 绵阳 621900)摘 要: 为研究碰撞等离子体对电磁波传输性质的影响,基于电磁波在介质中的传输特性,将等离子体作为一种特殊的介质,针对一定实验条件下的高功率微波(HPM )大气等离子体与一定范围电磁波的透射特性开展了实验、理论及仿真研究。
研究发现:S 波段HPM 在50 Pa 真空下形成的等离子体对不同频率的电磁波透射特性具有较大影响,且在一定频率范围内有规律地出现电磁波透射信号增强效应现象;获取了一系列不同频率连续电磁波穿过HPM 等离子体区域的透射波形,并对波形进行了归一化处理,在32.4 GHz 下,连续电磁波穿过有无等离子体区域的透射系数约有2倍的差异。
建立了仿真模型,获得31.5~32.5 GHz 范围内透射系数分布曲线图,穿过等离子体的电磁波出现透射增强效应,且在某些频点上出现了约1.9倍的透射增强。
该研究成果为HPM 大气等离子体在隐身、应急通讯、黑障通讯等方面的应用提供了重要的技术支撑。
关键词: 等离子体; 电磁波传输; 透射增强效应; 黑障通讯中图分类号: O451 文献标志码: A doi : 10.11884/HPLPB202133.200233Transmission enhancement effect of electromagnetic wave innon-uniform collisional plasmaNie Yong 1,2, Yan Eryan 2,3, Yang Hao 2, Huang Nuoci 1,2, Chen Zhiguo 1,2,Zheng Qianglin 2, Bao Xiangyang 2, Hu Haiying 2(1. Graduate School , China Academy of Engineering Physics , Mianyang 621999, China ;2. Institute of Applied Elecrtonics , CAEP , Mianyang 621900, China ;3. Science and Technology on High Power Microwave Technology , Mianyang 621900, China )Abstract : The effect of plasma on the transmission properties of electromagnetic waves and its application have always been one of the key research directions of electromagnetic theory and technology and plasma physics. The enhancement effect of collisional plasma on electromagnetic waves is a classic subject of the interaction between electromagnetic waves and plasma. Based on the transmission characteristics of electromagnetic waves in medium,this paper takes plasma as a special medium, and carries out experimental, theoretical and simulation studies on the transmission characteristics of high power microwave (HPM) atmospheric plasma and a certain range of electromagnetic waves under certain experimental conditions. The study found that the plasma formed by the S-band HPM under a vacuum of 50 Pa has a great influence on the electromagnetic wave transmission characteristics of different frequencies, and the electromagnetic wave transmission signal enhancement effect occurs regularly within a certain frequency range. A series of transmission waveforms of continuous electromagnetic waves of different frequencies passing through the HPM plasma area were obtained, and the waveforms were normalized. At 32.4 GHz,the transmission coefficient of continuous electromagnetic waves passing through the plasma area with plasma is about twice as high as that through the area without plasma. A simulation model was established, and the transmission coefficient distribution curve in the range of 31.5−32.5 GHz was obtained. The electromagnetic wave passing throughthe plasma showed a transmission enhancement effect, and at some frequency points, there was a transmission* 收稿日期:2020-08-07; 修订日期:2020-11-12基金项目:高功率微波技术重点实验室基金项目(JCKYS2018212036)作者简介:聂 勇(1996—),男,硕士研究生,从事高功率微波与物质相互作用研究;。
论等离子体对电磁波的作用

论等离子体对电磁波的作用摘要:本文综述了等离子体的震荡特性,并讨论了电磁波在等离子体内传播的特性和等离子体对电磁波的折射作用关键词:等离子体频率电磁波色散等离子体是一种大部分原子被电离的气体,其中电子和离子是独立自由的。
等离子体是一种集体效应比碰撞效应占优势的电离气体。
当温度足够高时气体会发生电离。
碰撞中电离和复合之间的平衡如下图:、原子发生电离需要达到一个阀值能量,而复合则不需要,但是复合比电离发生的可能性要小得多。
这个阀值为电离能量(13.6eV)。
等离子体是“物质的第四态”,它是由许多可流动的带电粒子组成的体系。
在自然界中99%的物质是以等离子体状态存在的。
地球就是被一弱电离的等离子体(即电离层)所包围。
太空中的一些星体及星系就是由等离子体构成的,如太阳就是一氢等离子体球。
也可以在实验室中采用放电方法使不同的气体产生等离子体。
用于材料表面改性或合成新材料的等离子体,一般都是由低气压放电产生的。
等离子体的实例有:①气体放电:荧光,火花间隙,电弧,焊接,光源,受控核聚变。
②电离层:地球周围的电离带。
③行星际介质:行星和恒星的磁圈,太阳风。
④恒星物理学:恒星,脉冲星,辐射过程。
⑤气体激光器:等离子放电泵浦激光:CO2,He,Ne,HCN。
一、等离子体特性等离子体的状态主要取决于它的化学成分、粒子密度和粒子温度等物理化学参量,其中粒子的密度和温度是等离子体的两个最基本的参量。
对于实验室中采用气体放电方式产生的等离子体主要是由电子、离子、中性粒子或粒子团组成的。
因此,描述等离子体的密度参数和温度参数主要有:电子的密度n和温度T、离子的密度n和温度T以及中性粒子的密度n和温度T。
在一般情况下,为了保证等离子体的宏观电中性,要求等离子体处在平衡状态时,电子密度近似地等于离子密度nn= n。
可以用参量“电离度”来描述等离子体的电离程度。
低气压放电产生的等离子体是一个弱电离的等离子体(<<1 )。
等离子体与磁场的相互作用

等离子体与磁场的相互作用## Plasma interaction with magnetic fields.English answer:Plasma is a state of matter that is composed of positively charged ions and negatively charged electrons. It is a very good conductor of electricity and can be found in many places in the universe, including the sun, stars, and the Earth's ionosphere.Magnetic fields are regions of space that are filled with a force that can affect the movement of charged particles. When plasma interacts with a magnetic field, the charged particles in the plasma are affected by the Lorentz force. The Lorentz force is a force that is exerted on a charged particle that is moving in a magnetic field. The direction of the Lorentz force is perpendicular to both the direction of the magnetic field and the direction of the particle's velocity.The Lorentz force can cause the charged particles in the plasma to move in a variety of ways. For example, the Lorentz force can cause the particles to move in a circle, a spiral, or a figure-eight pattern. The type of motionthat the particles experience depends on the strength of the magnetic field and the velocity of the particles.The interaction between plasma and magnetic fields is important in many astrophysical applications. For example, the interaction between plasma and magnetic fields is responsible for the formation of sunspots and the solar wind. The interaction between plasma and magnetic fields is also important in the Earth's magnetosphere, which protects the Earth from harmful radiation from the sun.中文回答:等离子体是一种由带正电的离子与带负电的电子构成的物质状态。
电磁波在非均匀等离子体中传播和散射特性的研究

电磁波在非均匀等离子体中传播和散射特性的研究电磁波在非均匀等离子体中传播和散射特性的研究引言电磁波与等离子体的相互作用一直是科学家们关注的热点问题之一。
在空间科学、通信技术、等离子体物理等领域中,对电磁波在非均匀等离子体中的传播和散射特性进行深入研究有着重要的科学意义和应用价值。
本文将从非均匀等离子体的特性、电磁波在非均匀等离子体中的传播以及散射特性这三个方面进行探讨。
一、非均匀等离子体的特性等离子体是由离子和自由电子构成的气体,其性质十分复杂。
非均匀等离子体指的是等离子体的某些物理参数(如密度、电场等)在空间中存在较大变化的情况。
在非均匀等离子体中,电磁波与自由电子相互作用导致电磁波的传播和散射特性发生明显变化。
二、电磁波在非均匀等离子体中的传播电磁波在非均匀等离子体中的传播过程可以通过两种模式进行描述:准纵波和准横波。
准纵波是指电磁波沿着磁场方向传播,而准横波是指电磁波与磁场垂直传播。
非均匀等离子体的存在导致电磁波的传播速度百分之几到百分之十几的减小,进而引起电磁波的折射、反射和透射现象。
此外,电磁波在非均匀等离子体中的传播还与等离子体的参数变化、频率和偏振等因素密切相关。
三、电磁波在非均匀等离子体中的散射特性非均匀等离子体的存在导致电磁波发生散射现象,即电磁波在传播过程中被分散到各个方向上。
散射现象的强度与等离子体密度的不均匀程度、波长与等离子体尺度之间的比值以及散射角等因素有关。
对于超过等离子体尺度的波长,散射现象更加显著,而对于远小于等离子体尺度的波长,散射现象则相对较弱。
结论电磁波在非均匀等离子体中的传播和散射特性受到等离子体的密度、电场以及外界电磁波的参数等因素的影响。
非均匀等离子体引起电磁波传播速度的减小,进而产生折射、反射和透射现象。
同时,在非均匀等离子体中,电磁波会发生散射,散射强度与等离子体的不均匀程度、波长与等离子体尺度的比值以及散射角等因素有关。
未来的研究中,我们可以进一步探索非均匀等离子体中电磁波传播和散射特性的理论模型,深入研究电磁波与不同类型的非均匀等离子体相互作用的规律,并结合实验观测进行验证。
THz电磁波在时变非磁化等离子体中的传播特性分析

THz *12FDTD *电磁波在时变非磁化等离子体中的传播特性研究陈文波龚学余邓贤君冯军黄国玉(南华大学电气工程学院,湖南衡阳)摘要本文建立了时变非磁化等离子体平板的一维模型,并采用时域有限差分()方法对太赫兹()电磁波在时变等离子体中传播时的反射、透射系数及吸收率进行了计算。
然后根据计算结果分析了时变等离子体的上升时间、电子密度、温度以及等离子体平板厚度等参数对不同频段波在等离子体中传播特性的影响。
分析结果表明:波在时变等离子体中传播时,其反射系数受等离子体电子密度和上升时间的影响较大;而吸收率则随着上升时间的减小、电子密度及平板厚度的增加而增大;此外,电磁波能够穿透量级为的高密度等离子体层,可以作为再入段飞行器通信以及高密度等离子体诊断的理想工具。
关键词电磁波;时变等离子体;传输特性;时域有限差分法;、引言电磁波在等离子体中传播作为一个非常有实际意义的研究领域,其理论体系经过几十年的发展已日臻完善,但是还不能囊括所有方面。
尤其是目前对于以电离层中的无线电通信为背景和以等离子体诊断为目的的电磁传输问题,其应用的电磁波频段主要集中在微波波段()—,然而当等离子体电子密度达到量级时,等离子体的电磁波截止频率将进入太赫兹()波段(),这导致了微波在等离子体中应用时,会出现诸如航天器在再入大气层过程中通信中断、高密度等离子体不能采用微波来进行诊断—等一系列技术难题。
近年来,强太赫兹辐射源及探测装置的快速发展,不仅使人们在波段内对电磁波与高密度等离子体的相互作用展开研究成为可能,同时还推动了波技术在射电天文、无线电空间通信、雷达反隐身探测以及等离子体诊断等领域中更为广泛的应用。
太赫兹波在等离子体中传输特性的研究已经成为太赫兹技术和等离子体物理领域中的一个重要课题。
从已有文献资料来看,目前关于电磁波与等离子体相互作用的实验研究仅有寥寥几篇相关报道,且研究重点为实验数据的测量及现象的描述—;理论研究则都是在假设等离子体的空间分布是不随时间变化的条件下进行的—。
等离子体与电磁波

等离子体与电磁波等离子体(Plasma)是一种由带正、负电荷的离子和自由电子组成的物质状态。
等离子体广泛存在于自然界和人造环境中,是太阳、闪电、星际空间等多种现象的基本组成部分。
电磁波(Electromagnetic Wave)是一种以电场和磁场的相互作用传播的能量。
等离子体与电磁波之间存在密切的相互作用关系,这一关系对于我们理解自然现象和应用技术具有重要意义。
一、等离子体的特性等离子体具有几个独特的特性,这些特性使得等离子体在电磁波传播中发挥重要作用。
1. 密度和温度可调性:等离子体中的离子和电子数量可以通过调节等离子体的外部条件进行改变,从而调节等离子体的密度。
等离子体中的温度也可以通过外部加热和控制等手段进行调整。
2. 自由电子:等离子体中的自由电子具有高度的运动自由度,其能量分布具有连续性,从低能量到高能量范围内都有电子存在。
3. 电中性性质:等离子体中的正离子和负离子数量相等,因此整体呈电中性状态。
然而,等离子体中的离子和电子具有不同的电荷,从而产生电场和磁场。
二、等离子体与电磁波相互作用由于等离子体中的离子和电子具有电荷,它们与电磁波之间存在相互作用关系。
这种相互作用可以表现为电磁波在等离子体中的传播特性的改变以及等离子体对电磁波的吸收和辐射。
1. 电磁波的传播特性改变:等离子体的存在可以引起电磁波的折射、反射和散射等现象。
例如,太阳光进入大气层后会与等离子体相互作用并发生折射,形成日出日落时的美丽景色。
2. 等离子体对电磁波的吸收和辐射:等离子体可以对特定频率的电磁波进行吸收或辐射。
这一特性在等离子体科学和应用技术中得以广泛应用,如等离子体焚烧技术、核聚变研究等领域。
三、等离子体与电磁波的应用等离子体与电磁波的相互作用关系在科学研究和应用技术中具有广泛的应用。
1. 等离子体在能源领域的应用:等离子体研究在核聚变、等离子体焚烧以及太阳能等能源领域具有重要作用。
科学家们利用等离子体的特性,开发出有效的能源转换和储存技术。
非磁化等离子体和磁化等离子体的电磁辐射特性研究

非磁化等离子体和磁化等离子体的电磁辐射特性研究
张开春;祝大军;刘盛纲
【期刊名称】《原子与分子物理学报》
【年(卷),期】2007(024)005
【摘要】本文研究非磁化和磁化双MAXWELL分布等离子体的电磁不稳定性色散方程和电磁辐射增长率.结果表明,非磁化等离子体不能辐射出电磁波,而磁化等离子体能够辐射出电磁波.并分析讨论了磁化等离子体在不同参数下的电磁辐射增长率随辐射频率、等离子体密度和温度的变化.
【总页数】5页(P889-893)
【作者】张开春;祝大军;刘盛纲
【作者单位】电子科技大学物理电子学院,THz研究中心,成都,610054;电子科技大学物理电子学院,THz研究中心,成都,610054;电子科技大学物理电子学院,THz研究中心,成都,610054
【正文语种】中文
【中图分类】O534
【相关文献】
1.电磁波在非磁化和磁化等离子体中传播特性的研究 [J], 俞宇锋;
2.电磁波在非磁化和磁化等离子体中传播特性的研究 [J], 俞宇锋
3.非磁化均匀冷等离子体柱的电磁波散射特性分析 [J], 黄方意;时家明;袁忠才;汪家春;陈宗胜;林志丹;许波;王超
4.均匀非磁化等离子体对入射平面电磁波的吸收 [J], 陈楠;陈文波
5.非磁化冷等离子体柱中的模式辐射特性分析 [J], 李文秋;王刚;苏小保
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
磁化碰撞等离子体对雷达波的共振吸收

磁化碰撞等离子体对雷达波的共振吸收
孙爱萍;童洪辉;沈丽如;唐德礼;邱孝明
【期刊名称】《核聚变与等离子体物理》
【年(卷),期】2001(021)004
【摘要】使用平板几何对雷达工作频段的电磁波在磁化碰撞等离子体中的传播作了数值计算.计算结果表明,在均匀等离子体中,当等离子体碰撞频率
fen=0.1,0.5,1GHz及电磁波频率接近高混杂频率时,电磁波衰减和被吸收功率出现最大峰值,即出现共振吸收;当en=5,10GHz时,电磁波衰减、被吸收功率和透射功率曲线变得很平坦;衰减和吸收功率随等离子体密度的增大而增大,在n=1011cm-3时,衰减可达100dB,吸收比可达80%.在非均匀等离子体中,电磁波的反射功率峰值比在均匀等离子体中大.因此,磁化均匀等离子体比非均匀等离子体更有利于等离子体隐身.
【总页数】7页(P224-230)
【作者】孙爱萍;童洪辉;沈丽如;唐德礼;邱孝明
【作者单位】核工业西南物理研究院,;核工业西南物理研究院,;核工业西南物理研究院,;核工业西南物理研究院,;核工业西南物理研究院,
【正文语种】中文
【中图分类】TL61+2.4;O536
【相关文献】
1.非磁化无碰撞热尘埃等离子体中非线性波的自相似解 [J], 郭志荣;杨增强
2.碰撞参数对磁化电负性等离子体鞘层结构的影响∗ [J], 刘惠平;邹秀;邹滨雁;邱明辉
3.非碰撞磁化等离子体与介质表面色散特性研究 [J], 陈成达;亓丽梅;姚远;陈智娇;俞俊生;;;;;
4.强碰撞磁化尘埃等离子体中的漂移波 [J], 杨建荣;毛杰键;吴奇成;刘萍;黄立
5.均匀非磁化等离子体与雷达波的相互作用 [J], 周友杰;刘祥萱;张有智
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
非均匀磁化等离子体中电磁波的反射

非均匀磁化等离子体中电磁波的反射
吕爱龙;许家栋
【期刊名称】《电波科学学报》
【年(卷),期】2005(020)004
【摘要】主要研究磁化、稳定、二维、非均匀等离子体中的电磁波反射,讨论各种等离子体参数对反射功率的影响,计算每一分层边界的反射系数,推导总反射功率,并得出反射功率取决于电子密度、碰撞频率以及入射波的传播角.其中非均匀等离子体用分层来模拟.假定每一分层的电子密度为常数,但总的电子密度服从抛物线分布.【总页数】4页(P531-534)
【作者】吕爱龙;许家栋
【作者单位】西北工业大学电子信息学院,陕西,西安,710072;山西师范大学物理与信息工程学院,山西,临汾,041004;西北工业大学电子信息学院,陕西,西安,710072【正文语种】中文
【中图分类】TN011
【相关文献】
1.磁化等离子体对电磁波反射系数的计算分析 [J], 朱冰;杨涓;毛根旺;苏纬仪
2.电磁波在均匀磁化等离子体中的衰减与反射 [J], 吕丹;童创明
3.非均匀磁化等离子体中电磁波的吸收特性研究 [J], 吕爱龙;许家栋;杨培林
4.电磁波在非均匀磁化的等离子体鞘套中传输特性研究∗ [J], 薄勇;赵青;罗先刚;刘颖;陈禹旭;刘建卫
5.磁化非均匀等离子体中模转换机制对电磁波吸收的数值研究 [J], 胡友俊;杨维纮;陈银华;张羽
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
中图分类号:TL61+ 2. 4
文献标识码: A
1 引言
研究电磁波在等离子体中的传播是一个古老而 又活跃的课题[ 1, 2] , 但主要集中于低频波的研究。九 十年代美国的 Vidmar[3] 开始研究高频波与等离子体 的相互作用, 并使用等离子体隐形这个概念。其实, 最早研究等离子体隐形技术的是前苏联的专家, 始 于二十世纪六十年代, 当时主要有三个方面的原因 促使他们对这一领域进行研究: 一是导弹和飞船再 入大气层时出现通信中断; 二是现代战争中电子对 抗的应用; 三是核爆炸的深入研究。这三方面的因 素都涉及到等离子体与电磁波的相互作用及影响。
的微波通信系统等。等离子体隐形技术的基体原理 是电磁波与等离子体的相互作用, 即利用等离子体
对电磁波的反射、折射、吸收、变频等, 将电磁波能量 衰减、改变电磁波的传播相角, 乃至使电磁波产生绕 射, 从而达到隐形效果。本文主要从等离子体对电 磁波功率的吸收作用方面着手研究。所取电磁波的 频段为现役雷达波的频段范围( 0. 5~ 10GHz) , 等离 子体中的电子与中性气体的碰撞频率为 011GHz 到 10GHz( 相对应于地面几十米高空的中 性气体的密 度) 。并比较电磁波在均匀与非均匀等离子体中传 播特性的差异。
功率为:
P r = P 0 | #T ( X) | 2
( 17)
总的透射功率为:
F P t = P 0 [ exp(- 2Ail d / sin Hi ) ]
( 18)
i
这里 l d 为等离子体每层的厚度。
总的吸收功率为:
P a = P 0- P r- Pt
( 19)
3. 2 计算结果 利用上述公式, 我们计算了在非均匀非磁化等
136
核聚变与等离子体物 理
第 22 卷
E = E0exp( j Xt - Cz ) ( j S - 1) ( 2)
式中, X为电磁波的频率; C为波的传播常数。由式
(1) 和式( 2) 可得电磁波在等离子体中的色散 关系
为:
C2 = -
X2 c2
Er
( 3)
式中, c 为光速。因此得电磁波在等离子体中传播
( 11 核工业西南物理研究院, 成都 610041; 21 株洲市第十三中学, 株洲 412001)
摘 要: 研究了频率为 0. 5~ 10GHz 的电磁波在非磁化等离子体中 的传播。在厚度为 10cm 的、密度 n = 1010 或
1011 cm- 3 均匀的和密度分布 n = n0exp[ 2( z / d - 1) ] 非均匀的等离子体中, 计算了等离子体中的 电子与中性气体的
常数:
C =
j
X c
Er =
A+
jB
( 4)
式中, 实数部分 A称为衰减系数; 虚数部分 B称为相
位常数。在部分电离等离子体中, 由于中性气体的
密度远大于等离子体密度, 因此可以忽略电子与离
子的碰撞, 另外离子的质量远大于电子的质量, 可以
忽略其运动, 所以仅考虑电子的运动。可以得到:
Er = 1-
图 1 吸收功率与波的频率、碰撞频率的关系 n = 1010 cm- 3 。从下到上, 曲线对 应的频率 分别
为 fm = 0. 1、0. 5、1. 0、10、5. 0GHz 。
图 2 吸收功率与波的频率、碰撞频率的关系 n = 1011 cm- 3 。从下到上, 曲线对 应的频率 分别
为 fm = 0. 1、0. 5、1. 0、10、5. 0GHz 。
别是 f en = 5GHz) , 吸收功率在整个研究的电磁波频
率范围都比较大, 吸收比例最高可达 90% 以上, 隐 形效果不错。我们同时还计算了等离子体密度、碰 撞频率对电磁波反射功率和透射功率的影响: 反射 功率随等离子体密度的增大而增大, 随电磁波频率 的升高而减少, 随碰撞 频率的升高而减少 ( 与 文献 [ 5] 的结果相同) ; 透射功率随电磁波频率的升高而 增大, 随等离子体密度的增大而减小。
A( z) = - cXIm( Er( z) )
( 12)
B( z) = Xc Re( Er( z) )
( 13)
如果我们将等离子体分成许多层, 每一层的变化都
很小, 则等离子体的每一层可以看作是均匀的, 电磁
波在 两 层 交界 处 发 生反 射。第 i 层的 反 射 系 数
为[ 5] :
#( zi+ 1 ) =
Qd
( n0 exp[ 2( z/ d - 1) ] dz) / d = 1011 cm- 3 。吸收功 0
率的变化曲线见图 3。与均匀等离子体情况( 图 2) 不同, 吸收功率随电磁波频率变化的曲线没有出现 峰值。这是由于连续变化的等离子体密度引起等离 子体频率连续变化, 不同频率的电磁波在等离子体
P ( z) = P i exp(- 2Az)
( 8)
假设等离子体厚度为 d , 则电磁波经等离子体衰减
后在等离子体边界位置 z = d 处透射出去 的功率
为:
P t = P i exp(- 2 Ad)
( 9)
因此电磁波被等离子体吸收的功率为:
Pa = P0 - Pr - P t
( 10)
212 计算结果 利用上述公式, 我们计算了不同等离子体密度、
图 3 吸收功率与波的频率、碰撞频率的关系 从下到上, 曲线对应的频率分别为 f m = 0. 1、
0. 5、1. 0、10、5. 0GHz 。
138
核聚变与等离子体物 理
第 22 卷
中传播时会在不同的位置发生共振吸收, 总体上就 不存在峰值。反射功率要比均匀情况下小些。根据 212 节的计算我们知道反射功率随等离子体密度的 增大而增大, 而非均匀情况下等离子体与真空交界 处的密度小于均匀情况, 因而交界处的反射功率小 于均匀时的。尽管存在等离子体密度梯度引起电磁 波的反射, 但由于吸收功率随密度的增大而增大, 引 起电磁波随着入射的深度增加而快速衰减, 而等离 子体密度缓慢变化, 所以密度梯度引起的反射功率 并不大。反射功率随碰撞频率的变化要明显些。透 射功率变化规律总体与均匀时相似, 但随碰撞频率、 电磁波频率的变化要明显些。
碰撞频率为 0. 1~ 10GHz 间的电磁波的反射功率、吸收功率和透射功 率的变化。结果表明当等离子体密度比较大( n
= 1011 cm- 3 ) 、电子与中性气体的 碰撞频率比较大时, 无论是均匀还是非均匀等 离子体对电 磁波能量 的吸收都比 较
大, 最大可达 90% 。
关键词: 电磁波; 非磁化等离子体; 透射功率
第 3期
孙爱萍等: 电磁波与非磁化等离子体的相互作用
137
的 f en = 0. 5、110GHz 和图 2 的 f en = 1. 0、510GHz 曲 线的峰值点) , 吸收功率存在比较大的峰值。这是因 为两种共振( 电子振荡和碰撞) 同时发生, 吸收的电 磁波能量更多。( 3) 吸收功率随等离子体密 度的增 大而增大, 这是由于等离子体密度越大, 参与碰撞的 电子越多, 吸收的电磁波能 量就越多。( 4) 当 n = 1011 cm- 3 并且碰撞频率较高时( f en = 5 和 10GHz, 特
第 22 卷 第 3 期
核聚 变与等 离子体物 理
20 0 2 年 9月
Nuclear Fusion and Plasma Physics
文章编号: 0254- 6086( 2002) 03- 0135- 04
Vol. 22 , No. 3 Sep. 2 00 2
电磁波与非磁化等离子体的相互作用
孙爱萍1, 李丽琼2, 邱孝明1, 董玉英1
不同碰撞频率对电磁波的反射、吸收和透射功率的 影响, 从而求出不同等离子体参数对电磁波的影响。 所取参数如下: 电磁波频率范围为现役对空警戒雷 达工作频段( f m = 0. 5 ~ 8GHz) , 等离子体密度分别 取 ne = 1010 cm- 3 、1011 cm- 3 , 即f p = 0. 9GHz、2. 8GHz, 碰撞频率取 f en = 0. 1、0. 5、1、5、10GHz, 等离子体厚 度为 10cm 。图 1 和图 2 为等离子体对电磁波的吸 收功率与等离子体频率、碰撞频率之间的关系。可 以看出: ( 1) 当电磁波频率在等离子体频率附近, 吸 收功率存在峰值, 这是由于电磁波频率与等离子体 频率接近时发生共振, 电磁波加强等离子体中电子 的振荡, 因而电子吸收较多的电磁波能量。( 2) 当电 磁波频率、等离子体频率和碰撞频率都接近时( 图 1
N
E #T =
#( zi ) [ q( zi ) ] 2
i= 1
( 15)
式中, N 为等离子体的总层数, 这里忽略了相邻两 层之间的 多次发射。q( zi ) 为与衰减系 数有关的权 重系数:
q( zi ) =
1-
exp -
A( zi )
zi sin Hi
( 16)
为简单起见, 这里仅考虑垂直入射情况, 则总的反射
4 结论
我们研究了频段为现役雷达工作范围的电磁波 在非磁化等离子体中的传播。在等离子体碰撞频率 为 0. 1~ 10GHz, 均 匀等 离 子体 密度 为 n = 1010、 1011 cm- 3 , 非 均 匀 等离 子 体 密 度 分布 取 指 数 分 布 n ( z) = n0exp[ 2( z / d - 1) ] , 等离子体厚度为 10cm
变, 对于一定频率的入射波, 介电常数不变, 因此在
等离子体内部不存在电磁波功率的反射。电磁波在
交界面的反射功率 P r 满足下式[5] :
2
Pr P0
=
11+
Er Er
( 6)
通过界面进入等离子体介质内的电磁波功率为: