【摘 要】
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在航天领域广泛使用的金属材料冈特殊的空间环境和材料本身物理特性决定了有必要对其进行表面改性处理,等离子体浸没离子注入金属材料表面改性技术可以优化航天用金属材料的某些物理特性.在金属基底上施加高压多周期脉冲,并考虑外磁场的存在,在金属基底附近形成随时空演化的等离子体磁鞘.本文通过建立等离子体流体模型并利用有限差分方法进行了求解.研究发现,外磁场的大小和方向对磁鞘的厚度影响很小,但其对y和z方向即垂直
【机 构】
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真空低温技术与物理国家重点实验室,兰州空间技术物理研究所,兰州730000 三束材料改性国家重点实
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在航天领域广泛使用的金属材料冈特殊的空间环境和材料本身物理特性决定了有必要对其进行表面改性处理,等离子体浸没离子注入金属材料表面改性技术可以优化航天用金属材料的某些物理特性.在金属基底上施加高压多周期脉冲,并考虑外磁场的存在,在金属基底附近形成随时空演化的等离子体磁鞘.本文通过建立等离子体流体模型并利用有限差分方法进行了求解.研究发现,外磁场的大小和方向对磁鞘的厚度影响很小,但其对y和z方向即垂直于电场方向的离子电流密度有相当大的影响.计算表明,固定外磁场的方向,y和z方向的离子电流密度随着磁场大小的增强显著增加,这归因于磁场施加在离子上的洛伦兹力.固定磁场大小,增加外磁场的入射角θ,由于电场的存在使y方向的离子电流密度从θ=0时的零连续增加到θ=90.时的最大值,但是z方向的离子电流密度随着外磁场入射角的增加呈现一马鞍形状.
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