尘埃等离子体物理是20世纪80-90年代在国际上兴起的等离子体物理的新分支,其理论是在一般等离子体理论基础之上考虑了尘埃粒子的充电作用。它广泛存在于航空航天、大气环境、微波通信、微电子器件制造等一些重要的科学技术领域。在近二十年,尘埃等离子体得到了快速的发展,它不仅出现在等离子物理研究领域,而且常出现在空间物理、材料物理、半导体科学、电子通讯、大气环境科学等领域。由于多个科学技术领域涉及与尘埃等离子体相关的物理问题,尘埃等离子体理论及相关的应用研究开始受到越来越普遍的重视。国内从事尘埃等离子体理论研究的主要有中科院电子所、中国科技大学、大连理工大学、西安电子科技大学等单位。中科院电子所李芳等人针对极区中层夏季回波(PMSE)现象,研究了等离子体中尘埃粒子对电磁波的吸收效应,计算了相关的散射功率谱。中国科技大学马锦绣等人从事实验室尘埃等离子体中的纵波及静电鞘层等方面的研究。李中元研究了空间尘埃粒子的充电问题。固体火箭喷焰作为一种分子浓度远远大于电子、离子及尘埃粒子浓度的弱电离尘埃等离子,会对地面雷达发出的微波控制信号产生很强的衰减,严重时会阻断微波信号的传输,使得地面无法对飞行的火箭进行及时有效的控制。对于微波衰减的分析,普通等离子体理论给出的计算结果比实际观测数据小1-3个量级,考虑了尘埃粒子充放电作用的尘埃等离子体理论所得到的理论值在量级与观测值一致。固体火箭喷焰的电磁特性与雷达信号衰减有很大关系,对其电磁特性的研究主要有:等离子体中尘埃粒子对电磁波的吸收效应的研究;弱电离尘埃等离子体介电系数和电导率及对衰减相位的研究;弱电离尘埃等离子体纵波色散关系研究;电磁波在弱电离尘埃等离子体中传播规律的研究。以往的研究中,一般不考虑尘埃等离子体的定向运动速度,尘埃等离子体带电粒子的分布服从麦克斯韦分布,当固体火箭以更高的速度飞行时,固体火箭喷焰当中带电粒子的定向速度与其热运动速度可比拟,其定向运动所产生的效应不能被忽略,带电粒子的稳态分布是双麦克斯韦分布。本文基于弱电离尘埃等离子体理论,考虑带电粒子定向运动速度对其分布函数和充电截面的影响,导出了新的充电电流和充电频率的计算公式,研究了定向运动速度对充电频率的影响,给出了定向速度大小与介电系数和电导率关系的计算公式,分析了固体火箭定向运动速度对固体火箭喷焰尘埃等离子体介电系数和电导率的影响。