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第一篇论文摘要：用于非平衡热等离子体数值模拟的物理数学模型
准确的物理数学模型,包括基本控制方程及与其相应的等离子体热力学与输运性质计算公式,是采用数值模拟方法深入研究非平衡热等离子体体系中传热、流动及其他复杂物理化学过程的基础.为此从Boltzmann方程出发,首先推导出描述等离子体中不同组分质量守恒、动量守恒和能量守恒方程以及电流连续性方程等基本控制方程,然后采用修正的Chapman-Enskog方法推导出等离子体输运性质参数,包括扩散系数、粘性系数、电子和重粒子平动热导率和电导率等的表达式.不仅在保证等离子体体系质量、动量、能量和电荷通量自洽的前提下封闭了控制方程,而且与现有广泛采用的描述平衡态热等离子体特性的模型间的自洽性也得到了保证.另外,采用所提出的方法推导出的非平衡热等离子体物理数学模型可以避免对目前仍存在争议的定压比热、反应热导率等参数的定义和计算.
第二篇摘要范文：质子诊断在高能量密度等离子体物理中的应用
质子诊断技术是目前高能量密度等离子体物理诊断技术的前沿技术,其研究对强场物理以及激光驱动核聚变研究都具有重要意义和应用价值.在基于激光技术的高能量密度物理研究中,通过对研究客体发出的质子束进行被动式诊断,可以给出等离子体本身的信息,如强场激光质子加速特性,激光等离子体面密度等；另一方面,激光产生的质子束作为探针可以用于高能量密度等离子体中各种电磁现象的诊断研究.本文围绕高能量密度等离子体物理的诊断,开展了激光加速质子束品质优化研究以及多项质子诊断方法的研究.
在激光质子加速诊断方面,介绍了激光加速质子的探测方法和探测设备.设计了一套质子能谱诊断范围0.1-20MeV的Thomson谱仪.通过磁铁结构和探测器排布的设计,可以实现更宽范围的能谱测量.并在星光Ⅲ装置上首次开展实验研究,获得了多种离子(质子,碳离子)能谱信号.
针对激光加速产生的质子束特性,为了实现更多的应用,同时也便于规律性质子诊断研究,开展了基于传统加速器技术的质子束品质优化研究.分别研究了四极磁铁组和RF腔对激光加速质子束能谱的优化,前一种方法获得了相对增强的单能质子,而后一种则可以获得绝对增强的单能质子；利用螺线管的高收集效率和RF腔的绝对单能质子增强,提出了一种组合螺线管和RF腔产生准直准单能质子束的方法；在上面方法的基础上,发明了一种光阳极质子源.该质子源具有能量可调的特点.
开展了主动式质子诊断技术,即质子照相技术研究.根据激光加速质子束的宽能谱特性,提出了啁啾质子束照相的概念,并在此基础上提出了两种时间分辨的啁啾质子照相方法,包括质子分幅照相和质子条纹照相.其中质子分幅照相可以获得二维的空间分辨,但是由于高能质子会在前面层RCF沉积能量,从而造成图像模糊；质子条纹照相只有一维的空间分辨,但是不存在高能质子造成的图像模糊,空间分辨率更高.开展了质子束对内爆过程的照相研究,分析了质子数量、能量等因素对照相效果的影响.开展了质子束对电磁孤立子的照相模拟研究,模拟结果显示可以通过质子分幅照相的结果给出孤立子演化速度.开展了质子束对电容线圈靶磁场的照相,模拟结果显示可以通过质子照相图内环半径的大小来判断线圈电流及磁场的大小,为进一步实验研究提供了理论指导.开展了质子照相和电子照相的比较研究,发现在*照相方法质子照相具有电子照相不可替代的特点,而利用多次小角度散射效应照相和对电磁场的照相上,可以采用电子照相来代替.
在聚变反应研究中,燃料压缩面密度以及压缩对称性都是影响点火成功的关键因素.在燃料压缩面密度的诊断方面,提出了在低质子产额情况下利用磁谱仪诊断和质子径迹尺寸共同判断质子信号的质子能谱诊断方法,获得了初步质子能谱信号,并推算得到了压缩燃料面密度信息.在压缩对称性诊断方面,为了实现低产额下的高空间分辨成像,提出了一种微型磁透镜对激光聚变芯部反应区直接成像的方法,完成了微结构磁透镜的参数设计和成像模拟验证,这种方法可以在同等质子产额条件下比编码成像有更高的空间分辨,同时接受立体角的增加,降低了对质子产额的要求.
第三篇等离子体物理论文摘要：空气环境下激光诱导金属靶等离子体物理参数测量
激光诱导击穿光谱（LIBS）技术现已广泛应用于各个领域,这项技术在化学定量分析上有着很大的优势,可以多元素同时检测、检测速度快、几乎无损伤样品.然而定量分析的前提是等离子体处于局部热平衡状态,等离子体两个重要参数就是电子密度和温度,对等离子体物理参数的测量是十分必要的.因此本文针对激光诱导击穿金属靶材等离子体物理参数进行了计算,并研究了对等离子体电子密度的影响因素,以期为LIBS定量分析提供保障.
论文首先介绍了研究背景和意义,然后从LIBS物理机制、谱线展宽及研究现状、参数测量原理及研究现状、仪器原理等方面介绍了本论文的理论依据与实验方法.本文作者的主要工作包括：1）研究了不同激光脉冲能量下铝靶LIBS探测时等离子体电子密度所受空气背景的影响.2）测量了仪器展宽数值,并评估了仪器展宽对等离子体电子密度测量的影响.
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利用搭建的LIBS光路,研究了空气背景对激光诱导击穿铝靶等离子体电子密度测量的影响.实验数据表明激光诱导击穿铝靶等离子体原子线谱线宽度及等离子体电子密度在10mJ时数值最大,15mJ次之,20mJ最小,且都随延时表现出下降的趋势.对于空气背景所产生的Hα线,谱线宽度和等离子体电子密度在20mJ时数值最大,15mJ次之,10mJ最小,且都随延时表现出下降的趋势.在三个能量下,激光诱导击穿铝靶等离子体温度也是10mJ最大,15mJ次之,20mJ最小.结果表明在激光能量为20mJ时,激光能量耦合进靶材的效率低,空气电离度较高,在20mJ激光能量下等离子体屏蔽效应最明显.而在相对小些的能量15mJ和10mJ时,空气吸收的激光能量要小于20mJ下空气所吸收的激光脉冲能量,空气电离度减弱,等离子体屏蔽效应减弱.
另外一个对等离子体电子密度测量的影响因素就是仪器展宽,论文的第二部分就是评估了仪器展宽对等离子体电子密度测量的影响.为了得到仪器展宽数值,本文利用海洋光学公司生产的HG-1型标准汞氩灯测量了中阶梯光栅光谱仪的仪器展宽数值,绘制了仪器展宽随波长变化的演化趋势,得到仪器展宽的数值范围大概是0.08nm-0.19nm.由于大多数金属靶材等离子体发射谱线宽度相比较仪器展宽数值都较窄,因此一定程度上受仪器展宽影响较大,需要考虑仪器展宽影响.对于谱线宽度较大的Hα线,仪器展宽对其影响是很小的,相对误差基本在10%以内,我们几乎可以忽略不计.研究结果表明等离子体发射谱线宽度是所对应仪器展宽4倍及以上时,仪器展宽对原始谱线宽度作用较小,几乎可以忽略.同样对于等离子体电子密度的测量,采用金属靶材等离子体发射谱线计算等离子体电子密度需要考虑仪器展宽影响.而采用Hα线计算电子密度,其相对误差基本在10%以内,受仪器展宽影响可以忽略.研究发现如果选择的等离子体发射谱线的宽度大于仪器展宽数值4倍以上,那么采用该谱线计算的电子密度数值受仪器展宽作用很小,可以忽略仪器展宽的影响.
在总结所做工作的基础上,论文展望采用Saha-Boltzmann plot计算等离子体温度,测量其它光谱仪的仪器展宽数值以及研究激光诱导击穿金属靶材的空间分辨光谱特性.
第四篇等离子体物理论文摘要模板：双频容性耦合等离子体物理特性的混合模拟
双频容性耦合等离子体(dual-frequency capacitively coupled plasma DF-CCP)源是半导体工业中重要的刻蚀设备,由于其可以产生大面积均匀的等离子体,通过调节高、低频源的放电参数可以有效地控制等离子体密度与离子能量、角度分布,并且结构简单成本较低,符合工业生产上的要求,双频CCP源被广泛应用在新一代的半导体刻蚀机的生产上.双频CCP源中的各物理参量(如:密度、电势、电场、离子能量与角度分布等)以及其中的物理过程对等离子体刻蚀工艺有着直接的影响,有必要对其进行深入细致的研究.而传统的理论模型分别存在着计算精度不高,计算效率较低等缺陷,无法实现对双频CCP中的物理过程进行快速准确的求解.为此,本文采用流体力学-蒙特卡洛混合模型对双频CCP中的物理过程进行全面的研究.该模型在整个放电区采用流体方法进行快速求解,在鞘层区采用蒙特卡洛方法得出入射到极板上各种粒子的能量与角度分布,既提高了计算速度又保证了计算的精度.
在第二章中首先采用一维的流体力学模型对刻蚀工艺中所关心的等离子体密度分布,鞘层区的鞘层电位降进行了研究.发现等离子体密度主要受高频电源的控制,提高高频电源的频率、电压幅值与增加放电气压均能有效的提高等离子体密度.低频电源对等离子体密度的影响很小,只有当低频频率较高,高、低频电源产生相互耦合时,提高低频频率可以增加等离子密度.在鞘层区由于电子与离子密度出现差异,使得该处的电场明显增强,电子受到鞘层电场的作用获得很高的能量,使得电子温度在鞘层区有所升高.
在第三章中采用一维的混合模型对双频CCP的Ar放电进行了模拟,对入射到极板上的离子和高能中性粒子的能量与角度分布进行了研究.双频CCP的离子能量分布呈现出多峰结构,随着放电气压的减小,轰击到基片上的离子能量显著增加.两个射频电源的参数也对离子能量分布有着显著的影响.在一定的电压幅值下,减小低频源的频率,可以使更多的离子有效的被低频电源加速,使得轰击到基板上的离子能量显著增大.通过增大施加在低频源上的电压幅值可以使得离子在穿越鞘层的过程中获得更多的能量,轰击到极板上的离子能量显著增加.随着高频源频率的增加,离子的碰撞效应减小.离子角度分布在小角度区域存在明显的峰值,多数离子以小于3°,的角度垂直入射到极板上,增加低频电压与高频频率均能使更多的离子以小角度入射.高能中性粒子与Ar原子间的碰撞效应占主导地位,入射到极板上的高能中性粒子能量小于离子能量,且入射角度远大于离子入射角度.最后,我们对混合模型得出的离子能量分布进行了实验验证,发现能量分布中的能峰位置、宽度以及能量平均值与实验测量的结果基本符合,随着放电参数的改变,理论计算与实验测量结果的变化趋势也基本相同.
在第四章中对实际刻蚀工艺上应用的CF_4反应性气体进行了一维的流体力学—蒙特卡洛混合模拟.结果表明:在其放电产物中,F占较大的比重,其密度远大于电子密度,只比CF_3~+的密度稍小.由于受到鞘层电场的约束作用,负离子主要分布在等离子体区内,在鞘层附近负离子密度迅速下降,电子密度在鞘层边缘处接近正离子密度,由双极扩散形成鞘层电场.CF_4放电中正离子低能峰所对应的能量更高,并且在低气压下,低能区(0-100eV)的离子分布几乎为零.对于不同种类的离子,其能量分布曲线也各不相同,质量较低的离子由于穿越鞘层时间较短,容易受到瞬时的高频电场影响,使得其能量分布在*的基础上出现多个次级小峰,而质量较大的离子受高频电场调制不明显,没有次级峰的存在.模拟结果同时显示了离子能量分布也会受到化学活性的影响,活性较高的CF_3~+离子,最容易与其他活性粒子发生化学反应生成其他种类的离子并造成能量损失,因此入射到极板上CF_3~+的能量相对较低,F~+由于发生化学反应的几率相对较小,不容易与其他种类粒子发生化学反应损失能量,因而保持了较高的能量.
在第五章应用二维混合模型对CF_4放电进行了模拟,主要考察了等离子体放电在径向和轴向的二维特性以及装置的几何尺寸对等离子体参量的影响.结果表明,等离子体鞘层区在极板与侧壁处的特性并不相同,在侧壁处由于受射频源影响较小,鞘层主要由双极扩散机制形成,鞘层较薄,径向电场的强度较小.在上下两个极板附近,受到射频电场的影响,鞘层区的厚度明显增加,轴向电场的强度要远大于侧壁处的径向电场.离子能量分布在整个电极区域内基本保持不变,只是在电极的边界处受到不同方向电场的影响而稍有不同,离子通量在电极区域内呈均匀分布,在电极边缘与侧壁的区间内,由于电场强度减小离子通量迅速衰减.离子角度分布随径向的变化更为明显,在电极的中心区域,入射离子角度分布并没有明显的变化,但是在电极的边缘处,由于受到较强径向电场的影响离子的入射角度明显增大,绝大部分离子以更大的角度入射到电极上.
第五篇等离子体物理论文摘要怎么写：我国低温等离子体研究进展(Ⅰ)
低温等离子体物理与技术的研究在国内受到了越来越多的重视.在等离子体中发现的一些有趣的物理现象,如磁场重联、尘埃等离子体等,使人们对等离子体物理的研究掀起了新的热潮.在应用方面,几乎所有理工类实验室都有涉及低温等离子体技术的实验装置,这使得在我国低温等离子体应用方面的研究非常普及,包括微电子工业中的等离子体工艺,各种坚硬、耐腐蚀、耐摩擦材料的制备,纳米材料的制备,聚合物以及生物材料的表面改性,等等.随着低温等离子体技术的发展,低温等离子体的诊断技术也随之发展起来.文章简要地介绍了近几年来低温等离子体研究在我国的发展,介绍了一些有关低温等离子体的热点研究课题.
第六篇摘要范文：等离子体刻蚀工艺的物理基础
介绍了等离子体刻蚀工艺背景以及有关等离子体刻蚀机理的研究进展,综述了等离子体刻蚀机理的研究方法,着重阐述了电容耦合放电和电感耦合放电等离子体物理特性,特别是双频电容耦合放电等离子体和等离子体鞘层研究中的关键问题.
第七篇等离子体物理论文摘要范文：PVD和CVD过程中等离子体物理特性混合模拟及实验研究
基于等离子体技术的物理气相沉积(Physical Vapour Deposition, PVD)和化学气相沉积(Chemical Vapour Deposition, CVD)是目前低温制备薄膜材料最常用的方法,等离子体的物理特性对薄膜沉积速率和薄膜质量有直接影响.本文针对FJL560CI1型超高真空磁控与离子束联合溅射镀膜机和RF-500型化学气相沉积镀膜机,建立了容性放电等离子体的混合模型,包括波尔兹曼方程,一维流体动力学模型和MC模型,并对Ar等离子体和CH4等离子体进行了求解.另外,设计制作了朗缪尔探针、法拉第探针和法拉第离子能量分析器,对Ar等离子体进行了实验测试,并对混合模型模拟结果进行对比验证.
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通过求解利用Lorentz近似方法简化的波尔兹曼方程分别对直流稳态电场和射偏电场下Ar等离子体中电子的能量及其分布特性进行了模拟计算,结果表明,在高电场时电子能量呈直线形式的Maxwellian分布,而在低电场时呈类似抛物线的Druyvesteyn分布,放电压力对电子能量分布形式的影响不明显.汤生放电时,电子平均能量最大值约为11eV,电子电离率系数随电子平均能量的升高逐渐增大,最大电离率系数在10-14m3s-1量级.放电压力为27Pa时,电子的迁移率系数和扩散率系数分别为μe≈107m2V-1s-1,De≈690m2s-1.射频放电时,电子平均能量和电离率系数的变化规律与汤生放电相同,但电子输运系数呈明显的时空不均匀分布.朗缪尔探针的测试结果表明,强电场时电子能量呈Maxwellian分布,随着放电功率的增大或放电压力的升高,电子平均能量均逐渐减小.
通过求解一维流体动力学模型对射频容性Ar等离子体的特性进行了模拟计算,结果表明,在ωt≈π/2时刻接地极板附近和ωt≈3π/2时刻电源极板附近的鞘层区域,电场强度较高,鞘层厚度最小,电子平均能量和电子反应的电离率系数也较高,电子密度周期变化剧烈,而离子密度相对稳定.随着放电压力升高,等离子体密度增大,鞘层厚度逐渐减小；随着放电电压增大,等离子体密度增大,鞘层厚度逐渐增大；随着自偏压增大,等离子体密度减小,鞘层厚度逐渐增大.用法拉第探针以电流密度的形式测试了等离子体密度,结果表明随着放电压力升高或放电电压增大,离子电流密度增大,亦即等离子体密度增大,与流体动力学模型的计算结果相同,也证明了该模型的正确性.
通过MC模型对射频容性Ar等离子体中离子入射的能量及其分布特性进行了模拟计算,结果表明,放电压力低时,高能量离子分布较多,且在高能区域分布曲线呈*形式,离子入射的角度较小；放电压力高时,低能量离子分布较多,能量分布曲线偏向于低能量区域,且高能峰消失,离子入射角度增大；放电电压升高,离子能量分布曲线向高能区域移动,能峰之间的距离变长,角度分布曲线向小角度区域移动；随着自偏压升高,入射离子的能量增大,能量分布曲线向高能量区域移动,能峰间距变化不大,离子入射角度减小.法拉第离子能量分析器的测试结果表明,低放电压力时,离子能量较高且在高能区域呈*形式,高放电压力时,离子能量较低且能量分布高能峰消失.
根据CH4等离子体中电子的化学反应将波尔兹曼方程扩展,并对射频容性CH4等离子体进行了模拟计算,结果表明,CH4等离子体中电子能量分布规律与Ar等离子体相同,即在高电场时呈Maxwellian分布,而在低电场时呈Druyvesteyn分布.电子反应的电离率系数和分裂率系数之和均在10-14m3s-1量级,放电压力为18Pa时电子的输运系数μe≈600m2V-1s-1,De≈1300m2s-1.
根据CH4等离子体中电子、离子、激发态粒子的化学反应将第三章的流体动力学模型扩展,并对射频容性CH4等离子体进行了模拟计算,结果表明,CH4等离子体中电势／电场、等离子体密度的时空分布规律与Ar等离子体相同,激发态粒子空间变化不明显；CH3、C2H5、C2H5+、CH5+是CH4等离子体中的主导粒子,对基片上薄膜的生长有主要贡献.
第八篇等离子体物理论文摘要格式：反场构形磁化等离子体物理的理论与数值模拟研究
聚变研究不仅是国际学术界的研究热点,也是世界上各大国政府重点支持的研究项目.惯性约束聚变和磁约束聚变一直是重要的两个研究方向,但是从上世纪后期开始,聚变等离子体的密度和约束时间介于惯性约束聚变和磁约束聚变之间的磁化靶聚变概念成为聚变研究的另一个重要研究方向.根据磁化靶聚变构形的差异,又逐渐演绎出等离子体套筒内爆聚变(PLX)、磁化惯性约束聚变(Magnetic ICF)和磁化套筒聚变(MgLIF)等方案,这些通称磁惯性约束聚变.虽然构型不同,但是其核心思想是先产生预加热的磁化等离子体靶,然后惯性压缩磁化等离子体靶达到聚变条件.本文通过理论和数值模拟方法,对磁化靶聚变中反场构形磁化等离子体(FRC)进行初步研究,这在磁流体力学和等离子体物理中具有重要的学术价值,对磁惯性约束聚变的理解和进一步开展研究工作也有重要意义.
本文在对现有FRC理论充分理解的基础上,推导出了描述磁化等离子体平衡状态的刚性转子模型,根据此模型能得到平衡状态下等离子体的密度、压强和电流等参数,通过与两维磁流体力学程序模拟结果的对比,表明刚性转子模型的正确性.此结论,为通过外部参数的测量来反演FRC内部参数的实验技术奠定了数据处理的理论基础.
本文对反场构形FRC中可能出现的多种不稳定性模式进行了理解和分析,认为倾斜不稳定模式是FRC中比较重要的不稳定性,通过理论分析及数学推导加深了对倾斜不稳定模式的模数模式、增长机制的理解.
本文对已有的二维磁流体程序在模型和计算方法等方面进行了改进,引入霍尔与电子压强梯度项及反常电阻效应,改进后的二维磁流体程序(L-YG)能用于FRC从预电离之后的形成和传输过程进行数值模拟和分析,得到了一系列的合理物理图像,加深了对FRC靶物理过程的理解.
应用L-YG程序,对在建的“荧光-1”装置参数进行了优化设计和模拟分析,得到以下结果：给出了实验装置中线圈不对称性、角向箍缩线圈分段等对等离子体靶寿命的影响；定量给出了角向箍缩线圈及磁镜线圈允许的最大磁场/电流偏差分别为5%和25%；优化设计了角向箍缩线圈分段数及间隙宽度；提出了等效磁场位型方法,对等离子体团在磁场中运动的模拟较为理想.这些结果对后续“荧光-1”的研制、反场构形等离子体的实验诊断、相关模拟分析工作具有重要的意义.
第九篇等离子体物理论文摘要：低气压射频氩气辉光放电等离子体物理特性的数值研究
辉光放电等离子体工艺符合现代的环保工艺,而且设备费用和维护保养费用较低,因此它被广泛应用于微电子领域,比如等离子体刻蚀和薄膜沉积,半导体加工、化工医疗以及环保等许多科学技术领域.在低气压条件下,辉光放电等离子体是比较容易产生的,因为相对于大气压或高气压放电而言低气压辉光放电的击穿电压较低,放电均匀且稳定,并且不容易过渡到弧光放电或者丝状放电.由于等离子体要比非电离气体复杂很多,至今,许多相关的内部机制仍然未被完全了解,特别是在电子加热机制方面.为了提高低温等离子体的应用效率,因此很有必要对放电等离子体物理特性做深入、细致的研究.为此,基于漂移扩散近似理论,本文采用流体模拟的方法对低气压射频氩气辉光放电等离子体特性进行了较为系统的研究.本文工作主要分两部分来研究低气压下氩气辉光放电现象.第一部分工作中,通过数值计算和分析,我们得到了等离子体基本宏观物理量(电子密度,离子密度,等离子体温度,电场,电势)随时间变化的空间分布.更重要的是,我们还得到了电离率,电子净能量的吸收,电子功率沉积以及电子能量转移和耗散随放电时间变化的空间分布.模拟研究的结果可以很好的引导实验研究中各种参数的有效调节,对实验研究的顺利进行提供理论基础.电子加热机制依赖于各种放电条件,比如气体种类、气体压强、射频电源的激发频率和电势、电极间距等.然而,作为辉光放电最重要的物理参数之一,二次电子发射系数Y对电子加热机制的影响还没有被详细的研究过.因此,本文的第二部分工作就研究了Y对低气压射频氩气辉光放电等离子体特性的影响.结果表明：当Y越大时,放电达到稳态所需要的射频周期数越多,产生的等离子体密度也越大.随着Y的增大,周期平均的电场、电势和电子温度的变化都不明显.另外,当Y从0.01增加到0.3,周期平均的电子净能量吸收、电子功率沉积、电子能量转移和耗散,以及电离率都有不同程度的增加.但是,电子能量耗散和电离率比较特殊,当γ较大时,放电过程中在每个鞘层附近都会出现两个峰值.在当前模拟的放电条件下,即使Y很大,放电依然处于一个混杂的α-γ放电状态.
第十篇摘要范文：低温等离子体物理化学基础及其应用(一)
阐述了等离子体及其基本反应,即等离子体的概念,包括等离子体的特征参数、等离子体种类和工业用等离子体,放电等离子体的基本过程,即辉光放电过程、介质阻挡放电,等离子的基元反应,即平均自由程及碰撞截面、能量转移方式、基元反应举例和氧等离子的化学反应.在低温等离子体对材料表面的作用方面,对低温等离子体与高分子材料表面的交互作用、反应性和非反应性低温等离子体的作用、高分子材料的表面改性和涤纶织物表面改性的测试作了分析和论述.在低温等离子体化学聚合和接枝方面,阐述了低温等离子体的聚合反应、接枝反应和对纺织材料的接枝聚合物反应等,重点介绍低温等离子体对羊毛毛条、兔毛纤维以及其它纤维的改性处理.文章最后还介绍了低温等离子体的诊断法,如单探针诊断法、双探针诊断法和DBD低温等离子体诊断法.
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等离子体物理引用文献:
[1] 等离子体物理专业论文选题 等离子体物理论文题目如何取
[2] 等离子体物理专著参考文献 等离子体物理专著类参考文献哪里找
[3] 等离子体物理论文大纲格式模板 等离子体物理论文提纲怎么写
