滑动弧特性与电磁波在大气压非平衡等离子体中传播的研究的任务书.docx

滑动弧特性与电磁波在大气压非平衡等离子体中传播的研究的任务书
任务书
一、研究背景
在大气中电磁波的传播是一种复杂的现象，常常受到电离层等等不同因素的影响。在大气压非平衡等离子体中，电磁波的传播特性表现出了与一般情况下不同的特点。其中，“滑动弧特性”成为了其中的一个研究热点。滑动弧，是指当等离子体中的电磁波传播速度大于等离子体离散化波速（等离子体波导模式）、但小于等离子体离散化波速（空旷模式）时，电磁波在等离子体中的一种特殊传播方式。在滑动弧传播过程中，等离子体中同时存在着空旷模式、波导模式和滑动弧模式。目前，滑动弧特性的研究较少，需要进一步探索。
二、研究目的
本次研究的目的是探究滑动弧特性对电磁波传播的影响，并深入研究滑动弧存在的条件与机理，并为未来电磁波传播在等离子体中的应用提供理论支持。
三、研究内容
1.构建滑动弧传播的模型，探究滑动弧特性的表现形式；
2.分析滑动弧传播时电磁波与等离子体相互作用机理；
3.研究等离子体中滑动弧产生的条件、影响因素以及扩展性等特性；
4.基于各种情况下等离子体中滑动弧模式，探究其对电磁波传播的影响并与波导模式和空旷模式相比较；
5.研究滑动弧在实际应用中的可行性，探究其在电磁波传输、光谱分析、等离子体刻蚀等方面的应用潜力。
四、研究方法
1.建立等离子体与电磁波相互作用的模型，进行仿真模拟，获得滑动弧的特性参数；
2.利用数值模拟方法，研究滑动弧传播过程中电磁波与等离子体的相互作用，探究滑动弧的存在条件和特性；
3.制备具有不同物理性质的等离子体，并分别研究其滑动弧传播的特性；
4.通过实验测量，研究等离子体中电磁波的传输特性，结合模型预测结果对实验数据进行分析比较，探究滑动弧的存在条件和特性。
五、预期成果
1.得出滑动弧传播的特性参数，以及影响滑动弧产生的条件和机理；
2.对比分析滑动弧模式、波导模式和空旷模式的扩展性和传输性质，探究滑动弧对电磁波传输的影响；
3.探究滑动弧在电磁波传输、光谱分析、等离子体刻蚀等方面的应用潜力；
4.撰写出符合科技论文写作标准的研究成果报告。
六、研究计划
本次研究的时间为一年，计划分为以下几个步骤：
1.前期调研（1个月）：深入查阅相关文献资料，了解滑动弧的研究现状、研究方法和成果。
2.模型建立与拟解析求解（3个月）：建立等离子体与电磁波相互作用的模型，探究滑动弧的存在条件与机理。
3.数值模拟（3个月）：利用数学计算和模拟仿真的方法，研究滑动弧传播过程中电磁波与等离子体的相互作用。
4.材料制备与实验（3个月）：制备具有不同物理性质的等离子体，并分别研究其滑动弧传播的特性。
5.实验结果与分析（2个月）：通过实验测量，研究等离子体中电磁波的传输特性，结合模型预测结果对实验数据进行分析比较。
6.成果报告准备（2个月）：整理分析结果、论证结论、准备报告并进行修改完善。
七、研究经费估算
本次研究所需经费为100万及以下，主要用于仪器设备、实验材料采购、实验场地以及人员费用等方面。
八、研究团队
本次研究团队由博士生1-2名、硕士生2-3名、教授或副教授1-2名组成。研究团队成员应分工明确，协力配合，共同完成研究任务。
九、参考文献
1.张宁等.非平衡等离子体中电磁波传播特性研究[J].物理,2011,12:6-12.
2.李圆心,王建彬,刘风燕.电磁波在等离子体中传播的最新研究进展[J].省市未来,2018,03:116-123.
3.张德清,赵丰桥,邬传良.等离子体滑动弧特性及其应用研究进展[J].固体电子学研究杂志,2018,11:382-390.
附：本任务书所列时间节点和经费均可根据实际情况进行调整。