徐彬 李辉,2 许正文 马征征 王占阁 吴健

(1. 中国电波传播研究所 电波环境特性及模化技术重点实验室,青岛 266107;2. 哈尔滨工业大学物理系,哈尔滨 150001)

尘埃等离子体的谐振问题研究

徐彬1李辉1,2许正文1马征征1王占阁1吴健1

(1. 中国电波传播研究所 电波环境特性及模化技术重点实验室,青岛 266107;2. 哈尔滨工业大学物理系,哈尔滨 150001)

基于尘埃等离子体的色散关系,在不考虑高/低频近似的情况下,推导了尘埃等离子体谐振频率和增长率的表达式,讨论了尘埃质量、尘埃密度和载波频率对谐振过程的影响,给出了尘埃等离子体谐振过程的基本物理规律. 典型火箭喷焰等离子体参数条件下,考察了高速尘埃粒子组分的引入对谐振过程的影响. 仿真结果表明,尘埃速度在1 km/s的条件下即可激发谐振过程,谐振频率约为3 kHz. 尘埃等离子体谐振机理模型和高速组分影响机制的得出对深入理解尘埃等离子体的物理过程和火箭喷焰的异常衰减机制具有重要意义.

尘埃等离子体;介电函数;色散关系;谐振

DOI 10.13443/j.cjors.2016112601

引 言

尘埃等离子体物理问题是近年来伴随空间科学、航天航空技术等领域的发展逐渐暴露出来的一个较为突出的基础理论问题. 其中一个重要难点即是火箭喷焰形成的高密度尘埃等离子体异常衰减现象的物理机制[1-3]. 火箭喷焰是由电子、离子、分子以及尘埃粒子组成的弱电离尘埃等离子体,对固体火箭喷焰来说,其主要尘埃成分是Al2O3颗粒, 温度在几百K到……