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等离子体技术在军事中的应用 被引量：5
1
作者 曹金祥 《自然杂志》 2000年第1期41-43,共3页
等离子体科学和技术不仅在工业、农业、生命科学和空间技术得到了发展和广泛的应用,而且近年来这一学科在国外军事技术中有了重要的发展和应用。本文仅就军事技术中的等离子体干扰、隐身、强脉冲等离子体电源、等离子体镜像、雷达等离... 等离子体科学和技术不仅在工业、农业、生命科学和空间技术得到了发展和广泛的应用,而且近年来这一学科在国外军事技术中有了重要的发展和应用。本文仅就军事技术中的等离子体干扰、隐身、强脉冲等离子体电源、等离子体镜像、雷达等离子体模拟空间飞行器和目标的等离子体特征等基本原理和技术进行介绍和分析。 展开更多
关键词 军事应用 微波 电子密度 等离子体技术
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土星磁层等离子体径向输运的数值模拟 被引量：3
2
作者 王翼 陈出新 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期635-642,共8页
本文建立了一个包含离心力效应的自洽稳态土星磁层模型,并且用等离子体细丝模型对土星磁层等离子体径向输运进行了数值模拟.模拟结果表明,Dione(土卫四)附近的等离子体可能因为发生离心交换不稳定性(Centrifugal Interchange Instabili... 本文建立了一个包含离心力效应的自洽稳态土星磁层模型,并且用等离子体细丝模型对土星磁层等离子体径向输运进行了数值模拟.模拟结果表明,Dione(土卫四)附近的等离子体可能因为发生离心交换不稳定性(Centrifugal Interchange Instability)而被输运到离土星更远的地方.这种输运现象的发生是由离心力主导的,等离子体的黏滞效应和能量转移对输运过程的影响非常小(几乎可以忽略不计),但土星电离层电导率对输运过程有重要影响,电导率越低,径向输运过程越快,反之,高电导率在一定程度上会阻碍输运的进行.在土星电离层电导率σ=2S时,Dione(距离土星6.3RS,RS为土星半径)附近的等离子体在5.52个小时中被输运到距离土星10RS的地方.本文的模拟结果还表明,密度受到扰动的等离子体是不稳定的,如果洛仑兹力和等离子体热压强梯度不能与离心力平衡,径向输运就会发生.密度大的等离子体在向外输运过程中会绝热膨胀而温度降低,密度小的等离子体则在注入磁层过程中因为绝热压缩而温度升高. 展开更多
关键词 土星 磁层 等离子体 径向输运 数值模拟 离心交换不稳定性 电导率 电离层
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激光等离子体模拟研究日地磁场活动特征
3
作者 董全力 王首钧 +25 位作者 袁大伟 陆全明 黄灿 刘勋 李玉同 林晓宣 魏会冈 仲佳勇 施建荣 江少恩 丁永坤 蒋柏彬 杜凯 华能 乔占峰 黄奎喜 陈明 贺贤土 郁明阳 刘全生 王水 唐永健 朱健强 赵刚 盛政明 张杰 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2013年第8期127-135,共9页
激光等离子体磁重联实验再现了卫星观测到的日地磁场活动特征。一方面,实验再现了太阳冕区物质抛射及耀斑结构,包括明亮的尖屋顶状环、具有微细结构的磁化等离子体团以及二者之间因为磁场拉扯而产生的二阶电流片。另一方面,实验发现存... 激光等离子体磁重联实验再现了卫星观测到的日地磁场活动特征。一方面,实验再现了太阳冕区物质抛射及耀斑结构,包括明亮的尖屋顶状环、具有微细结构的磁化等离子体团以及二者之间因为磁场拉扯而产生的二阶电流片。另一方面,实验发现存在三个电子扩散区(EDR),这与欧洲空间局Cluster卫星先后在2003年和2005年发现的分别处于地磁尾重联区中间部位及两侧分形线位置的两类EDR结构相似。所不同的是,在激光等离子体磁重联实验中,两类EDR在一次重联过程中产生,但中心EDR出现时间晚于两侧EDR,且其发展速度更快,喷流速度接近或者超过迎流Alfven速度。通过对太阳耀斑附近、地磁尾重联区以及激光等离子体自生磁场重联区位置等离子体的参数比较,显示三者在一定程度上具有Euler-Alfven相似性,这表明可以通过激光等离子体自生磁场的重联过程来研究其他两种等离子体中的磁重联现象。 展开更多
关键词 实验室天体物理 太阳冕区物质抛射 太阳耀斑 磁重联 电子扩散区
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地球磁尾中重联产生的磁流通管的运动 被引量：2
4
作者 杨亚芬 陈出新 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1131-1137,共7页
本文通过MHD理论研究了细磁流通管在二维静止平衡介质中的运动.用地球磁尾中的一维细丝来表示流通管,通过数值模拟可以得到细丝随时间变化的一些性质.重联产生的细丝磁场比周围磁场偶极性更强,运动时表现出了很强的地向流.结果还显示了... 本文通过MHD理论研究了细磁流通管在二维静止平衡介质中的运动.用地球磁尾中的一维细丝来表示流通管,通过数值模拟可以得到细丝随时间变化的一些性质.重联产生的细丝磁场比周围磁场偶极性更强,运动时表现出了很强的地向流.结果还显示了阿尔芬波、慢激波等MHD波从磁层的赤道面传播到地球电离层上并部分地反射回来.细丝在电离层上的足点的赤道向运动滞后于赤道面上的地向运动.虽然在模拟中细丝的初始等离子体压强低于周围压强,但是当它开始迅速向地球方向运动时,它的等离子体压强很快上升到与周围压强相当,甚至有时候大于周围压强的值. 展开更多
关键词 等离子体压强 爆发流 细丝 流通管 磁泡
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密度非对称的二维无碰撞磁场重联 被引量：1
5
作者 黄俊 马志为 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期960-967,共8页
使用二维粒子模拟(PIC)的方法研究了在电流片两侧具有不同温度或密度情况下的无碰撞磁场重联过程.在初始等离子体密度非对称的情况下,发现重联区等离子体流场结构、电磁场结构以及重联过程与对称情况下的结果有明显不同.通过对电流片两... 使用二维粒子模拟(PIC)的方法研究了在电流片两侧具有不同温度或密度情况下的无碰撞磁场重联过程.在初始等离子体密度非对称的情况下,发现重联区等离子体流场结构、电磁场结构以及重联过程与对称情况下的结果有明显不同.通过对电流片两侧温度比取不同的参数T_m/T_(?)=1,2,5进行模拟(其中T_m和T_s分别代表磁层侧和磁鞘侧的温度),结果分析发现。(1)在密度非对称系统中.出流区电子沿着分离面出现一个整体的从高密度区向低密度区的流动,并围绕磁岛形成一个电流环;(2)在高温低密度一侧,在重联过程中,分离面两侧将出现很强的电荷分离并产生一个基本垂直于分离面的强度较大的电场E_z,其幅度和空间尺度与温度梯度近似地成线性正比和反比关系,在初始电流片两侧温度之比取T_m/T_s=5的情况下,E_z的幅度将达到0.71。其空间尺度与局地电子惯性长度d_(?)同一量级,这一结果与观测相吻合;(3)重联率随着温度梯度增大而下降。 展开更多
关键词 磁层顶 无碰撞磁场重联 粒子模拟 非对称电流片 温度梯度 重联率 垂直电场
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土星千米波辐射源及磁层内磁力线弯曲 被引量：1
6
作者 王翼 陈出新 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期672-677,共6页
本文提出一个模型，通过此模型得到土星千米波辐射源（Saturn’s Kilometrlc Radiation Source）的分布．这个模型就是：磁层顶的开尔文一亥姆霍兹不稳定性（Kelvin-Helmholtz Instability）会导致阿尔芬波沿着弯曲的磁力线传播到土星... 本文提出一个模型，通过此模型得到土星千米波辐射源（Saturn’s Kilometrlc Radiation Source）的分布．这个模型就是：磁层顶的开尔文一亥姆霍兹不稳定性（Kelvin-Helmholtz Instability）会导致阿尔芬波沿着弯曲的磁力线传播到土星极区附近，并在这个过程中使土星电离层附近（1Ra高度，Ra为土星半径）的粒子加速沉降，发生回旋不稳定性（Cyclotron MaserInstability），进而产生R—x模式辐射的非寻常波（Extraordinarywave）．我们认为，极区发生回旋不稳定性的区域就是土星千米波辐射源的区域．本文求出了磁层顶附近开尔文一亥姆霍兹不稳定性发生在土星本地时（Saturn’s Local Time）11 LT以前，得出了阿尔芬波沿磁力线传播到土星需要约38．3min，求解出向阳面磁力线弯曲了约80°，最后得出土星千米波辐射源分布从黎明段的7～9LT延伸到傍晚段的18LT，并且黎明段分布的纬度比傍晚段低． 展开更多
关键词 土星 千米波 开尔文-亥姆霍兹不稳定性 阿尔芬波 磁力线弯曲 辐射源分布
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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 被引量：1
7
作者 胡友俊 杨维纮 +1 位作者 陈银华 张羽 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期330-336,共7页
用数值方法研究磁化非均匀等离子体(磁场与密度梯度垂直)中模转换机制对p极化电磁波的吸收效应,重点考虑磁场对吸收率的影响,结果表明:与非磁化等离子体相比,磁场的加入使得吸收率曲线相对入射角的分布发生小的偏移,吸收率为零的位置不... 用数值方法研究磁化非均匀等离子体(磁场与密度梯度垂直)中模转换机制对p极化电磁波的吸收效应,重点考虑磁场对吸收率的影响,结果表明:与非磁化等离子体相比,磁场的加入使得吸收率曲线相对入射角的分布发生小的偏移,吸收率为零的位置不是发生在零度入射(即垂直入射)时,而是在一个负的入射角位置,垂直入射时有不为零的吸收率,且正角度范围与负角度范围的峰值吸收率不相等,磁场提高了正入射角范围内的峰值吸收率而降低了负角度范围内的峰值吸收率(或反过来,这取决于磁场方向). 展开更多
关键词 磁化非均匀等离子体 电磁波 线性模转换 共振吸收
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木星极光区亮斑形成机制 被引量：1
8
作者 卢斌 陈出新 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2544-2550,共7页
近年来一系列的木星照片显示,除了主极光卵和卫星足迹外,在极光卵内还有极区发射.学者基本认为这是由中磁尾的磁场活动引起的.本文建立一个具有离心力效应的木星稳态磁场模型.并以该模型给出的磁场结果为基础,利用Hill等人1979年总结的... 近年来一系列的木星照片显示,除了主极光卵和卫星足迹外,在极光卵内还有极区发射.学者基本认为这是由中磁尾的磁场活动引起的.本文建立一个具有离心力效应的木星稳态磁场模型.并以该模型给出的磁场结果为基础,利用Hill等人1979年总结的木星磁层较差自转的结果进行模拟分析.结果显示在约54R_j(R_j为木星平均半径)至60R_j的木星磁场由于较差自转形成涡旋结构,其形状约为5R_j的圆形.由于磁力线的扭曲引发大小为数十万安培的电流注入极区电离层,与中性粒子相互作用,从而形成极光卵内的亮斑. 展开更多
关键词 木星 磁层 极区发射 较差自转 回流电流
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木卫一等离子体环中冷热离子的轨迹
9
作者 杨亚芬 陈出新 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期868-872,共5页
通过模拟木卫一等离子体环中冷热离子的轨迹来分析离心力对冷热离子作用的大小,说明冷离子在离心力的约束下沿着磁力线来回反射,不可能进入木星大气层,而离心力对热离子运动的影响不大.木卫一等离子体环主要由高密度的冷等离子体组成,... 通过模拟木卫一等离子体环中冷热离子的轨迹来分析离心力对冷热离子作用的大小,说明冷离子在离心力的约束下沿着磁力线来回反射,不可能进入木星大气层,而离心力对热离子运动的影响不大.木卫一等离子体环主要由高密度的冷等离子体组成,因此还需要一个能使冷离子离开木卫一等离子体环进入木星大气层的机制,使它能够引发木卫一尾迹极光的发射. 展开更多
关键词 冷热离子 木星磁层 木卫一等离子体环 木卫一尾迹极光
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火星感应磁场模型及其磁力线分布
10
作者 童冬生 陈出新 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2155-2160,共6页
本文利用火星具有电离层而无内禀磁场的特点以及它与太阳风相互作用的性质,通过适当的假设,建立了火星感应磁场模型.此模型建立如下,利用电流连续的特性:▽·j=0(j为感应电流)以及对火星磁层中的电流体系分布的合理假设给出电流,并... 本文利用火星具有电离层而无内禀磁场的特点以及它与太阳风相互作用的性质,通过适当的假设,建立了火星感应磁场模型.此模型建立如下,利用电流连续的特性:▽·j=0(j为感应电流)以及对火星磁层中的电流体系分布的合理假设给出电流,并由毕奥萨伐尔定理得到火星周围的磁场强度的表达式;利用我们自编的磁力线跟踪程序由求得的磁场强度得到火星周围的磁力线分布.我们发现:利用此火星磁场模型得到的火星周围的磁力线分布与卫星观测的结果以及其他方法得到的结果符合的很好. 展开更多
关键词 火星 内禀磁场 感应磁场 电离层 磁层顶 电流片
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