一、DISRUPTION OF CHARGED DUST GRAINS IN COMETARY PLASMA ENVIRONMENTS（论文文献综述）
熊为红[1]（2020）在《电荷梯度效应对尘埃格波和尘埃晶格孤波的影响》文中提出等离子体作为物质存在的第四态,却几乎涵盖了宇宙物质的全部,其丰富的物理现象受到了学者们的广泛关注。尘埃等离子体为等离子体物理学的一个重要分支,最近二十年发展迅速。由于尘埃等离子体中的尘埃粒子是带电荷的,使得尘埃等离子体的集体行为与电子-离子等离子体有着很大的区别。当尘埃粒子之间的静电能超过其动能时,尘埃粒子就会自发形成尘埃晶格。尘埃晶格属于强耦合系统,其相互作用更强烈和复杂,因此会存在许多不稳定性。尘埃晶格波就是其中的线性不稳定性,而尘埃晶格孤波为非线性不稳定性。之前对于尘埃晶格波的研究往往都是假设尘埃粒子所带的电荷都相同且均匀的粒子间间距,但实际上,尘埃粒子所带电荷会受到周围等离子体参数和外界环境的影响,因而实验室中可能具有非均匀的电荷分布。假设相邻尘埃粒子携带电荷成某种关系——电荷梯度。本文采用一维尘埃晶格链模型,研究了电荷梯度效应对于横向尘埃晶格波和尘埃晶格孤波的影响。第二章,基于一维尘埃晶格链模型,采用经典固体物理的方法,推导出了具有电荷梯度效应的一维尘埃链中横向尘埃晶格波的色散关系。结果表明电荷梯度效应会电荷梯度起到了外部约束势的作用,使横向尘埃晶格波在没有外部约束势的情况下被激发,且电荷梯度效应越大,激发的横向尘埃晶格波的频率越大。第三章,从尘埃粒子的运动方程出发,利用约化摄动法和连续近似法,推导出了电荷梯度效应下尘埃晶格孤波的Kd V方程,并得到其稳态局域解。数值结果表明,电荷梯度效应会影响尘埃晶格孤波的传播并使得其结构变得更尖锐。最后,对本论文的主要内容进行了总结和下一步工作的展望。
宋琳[2]（2020）在《磁化尘埃等离子体中的局域性孤立波及其动力学稳定性》文中研究说明尘埃等离子体在宇宙空间和实验室中广泛存在,从上个世纪末开始研究者们就开始对尘埃等离子体进行研究。尘埃等离子体的前沿研究课题有很多,其中研究者们对非线性波的研究一直乐此不疲。据我们了解,大多数研究者一直从事尘埃等离子体中线孤子的研究,而对于完全局域性的孤立波关注的比较少。本文考虑了由低温离子、高温离子、电子和尘埃颗粒组成的磁化尘埃等离子体,其动力学行为可以用三维的Zakharov-Kuznetsov（ZK）方程进行描述。本文首次近似解析地得到了ZK方程完全局域性的孤立波解,并用Petviashvili方法对这类完全局域性孤立波解进行了数值验证,对波的性质进行了深入的分析。此外我们还分析了该类孤立波的线性稳定性以及非线性动力学稳定性,结果表明该类完全局域性孤立波具有较强的稳定性。线性稳定性分析结果与非线性动力学演化结果一致。最后数值地研究了孤立波的碰撞,发现既存在弹性碰撞又存在非弹性碰撞。本篇论文的内容安排如下:第一章简要介绍了等离子体和尘埃等离子体的背景知识及发展。此外还介绍了尘埃等离子体以及尘埃等离子体中的波动现象,以及在研究这些波动现象时所用到的理论方法,从描述等离子体的非线性波动方程组入手,运用约化摄动法得到了描述磁化尘埃等离子体的ZK方程。第二章考虑了由低温和高温离子,电子和尘埃颗粒组成的磁化尘埃等离子体,其动力学行为可以用ZK方程进行描述。通过最小二乘法我们得到了ZK方程中完全局域性孤立波的近似解析解,并且研究了该类完全局域性孤立波解的特点。用Petviashvili方法得到了该类完全局域性孤立波的数值解。第三章对求得的ZK方程中完全局域性的孤立波解进行稳定性分析。通过使用傅里叶配置法数值地进行线性稳定性分析。接下来构造二阶精度的有限差分格式,数值模拟了该类孤立波的非线性动力学演化。此外我们还研究了该类完全局域性孤立波的碰撞。最后,对主要研究结果进行了总结,以及对研究工作进行了展望。
陈秀慧[3]（2019）在《星际空间中的碳尘埃》文中研究指明目前,天体物理学、天体化学乃至天体生物学中备受关注的重大研究课题之一即为星际尘埃研究。我们对星际尘埃的组成、尺寸和形状信息的了解并不充分。得益于观测手段特别是空间红外观测的改善,尘埃模型能和观测数据交互比较,使人们对星际尘埃的了解越来越深入。本文集中研究星际碳质尘埃,特别是星际石墨烯,并将模型预测的碳质尘埃光谱特征与天文观测结果对比,探究二者之间的联系。碳是宇宙中第四丰富的元素,碳质尘埃是星际尘埃的主要组成之一。我们调研大量文献和资料,发现碳质尘埃如石墨、纳米金刚石、多环芳香烃、富勒烯、氢化非结晶碳等尘埃微粒在星际空间广泛存在,它们是星际消光2175 A驼峰、星际红外辐射谱带、星际弥散吸收带等光谱特征的最可能载体。富勒烯、石墨烯和碳纳米管是星际物理与化学的新的热点,它们之间存在着密切联系,星际石墨烯可能是形成富勒烯的重要中间产物。我们加入5 ppm石墨烯C24后的硅酸盐-石墨-PAHs尘埃模型可以与DIRBE、FIRAS和IRTS观测吻合很好,从理论上证明了星际空间中可能存在纳米尺寸的石墨烯碳结构,丰富了星际碳质尘埃的种类,并对之前的研究者提出的星际石墨烯猜想做了更深入的探究。我们从大质量恒星形成区 Sgr B2（R.A.（J2000）=267°.05855 和 Decl.（J2000）=-28°.01479）红外光谱中发现和证认了可能的C24辐射:这一区域同时在～6.637,9.853和20.050 μm处有红外辐射,这与理论预言的C24的三个红外辐射特征符合;同时,在该区域还发现了可能的C60辐射。这一区域处于被大质量星或星团加热的暖尘埃环境中,与WISE斑成协,靠近电离氢区候选体IRAS 17450-2759,因此我们认为该区域可能的C24辐射很可能与恒星形成活动相关。碳纳米管在可见光和近红外波段呈现出强烈的光学跃迁,与星际弥散带载体应该具有的光学特性有所契合,研究碳纳米管将有助于对星际弥散带载体的证认。因此我们试图使用DDSCAT方法计算（5,0）碳纳米管的吸收截面。此种碳纳米管共有四个峰值吸收截面,其波长分别为:0.3 μm,0.5 μm,0.9 μm和2.9 μm。吸收截面的峰值波长会随着管长的增加而向红端移动。当管长达到23个碳原子时,在～2.9 μm处有一个非常强的峰,这一峰值会随着偶极子数目的增加而减小,同时,随着偶极子数目的增加,吸收截面的峰值波长会向蓝端移动。碳纳米管在～0.3和～0.9 μm处的特征吸收截面可能可用于计算星际碳纳米管的丰度上限。
庞军刚[4]（2019）在《磁化尘埃等离子体中的冲击波及其横向扰动稳定性》文中进行了进一步梳理尘埃等离子体在理解宇宙和实验室环境中不同类型的集体过程中有着重要作用,所以尘埃等离子体中波的传播一直备受关注。等离子体中带电尘埃颗粒的存在不仅修正了没有尘埃颗粒的等离子体波谱,而且还引入了某些不同的本征模,比如尘埃声波,尘埃离子声波等。近几十年,有关等离子体中非线性波的研究受到众多科研工作者的青睐。大多数科研工作者一直从事等离子体中的孤立波的研究,而对于冲击波的相关研究,关注则较少。本文研究了磁化尘埃等离子体中冲击波的传播。描述等离子体中的流体力学方程组为模型,采用约化摄动法,得到了描述磁化尘埃等离子体中波传播的Zakharov-Kuznetsov-Burgers（ZKB）方程。理论分析表明ZKB方程存在两种类型的行波解:振荡型冲击波与单调型冲击波。利用双曲函数展开法得到了ZKB方程的一类冲击波解。然后在此基础上,研究了该冲击波解的动力学稳定性。论文内容安排如下:第一章简要介绍了等离子体的背景知识和有关现象。此外还介绍了等离子体中的尘埃颗粒,以及尘埃颗粒的带电过程。第二章主要介绍了一些存在于等离子体中的波,以及在研究这些波时所用到的两种理论方法。研究有限小振幅dust acoustic solitary（DAS）波时用约化摄动法,研究任意振幅DAS波时用Sagdeev势法。第三章从等离子体的非线性波动方程组入手,运用约化摄动法得到了描述磁化尘埃等离子体的ZKB方程。利用双曲函数展开法得到了ZKB方程的单调型冲击波解,然后对该解进行了线性稳定性分析。数值结果表明,该解的稳定性只依赖于耗散项系数。耗散项系数大于零时,该冲击波解是稳定的;耗散项系数小于零时,该冲击波解是不稳定的。最后构造有限差分格式,数值模拟了该冲击波在受扰情况下的非线性动力学演化。数值结果表明:对于正耗散的情况,该冲击波解确实是稳定的。线性稳定性分析结果与非线性动力学演化结果一致,表明该冲击波的稳定性跟耗散项系数有着密切关系。第四章,对主要研究结果进行了总结,同时也指出了工作中所遗留的问题,对该领域以后的研究进行了展望。
林逸飞[5]（2018）在《基于尘埃等离子体的非互易系统的慢动力学研究》文中研究表明尘埃等离子体是一项新兴的研究课题,近年来有了十分迅速的发展。利用其独特性质,复杂等离子体作为一个模型系统可以在“原子”层面上研究传统物质的各种物理性质,以及各种动力学尺度上的运动过程,将离散的单个颗粒运动与连续的介质运动链接起来,对基础研究有着不可估量的意义。本文以模式耦合理论（MCT）为基础,应用分子动力学模拟方法分别构建简单汤川（yukawa）模型和复杂尾流（wake）模型:（i）实现对尘埃等离子体在液态、超冷液态、玻璃态和固态等不同形态下的静态结构、慢动力学过程和相变进行研究;（ii）对实验进行仿真,将模拟与实验进行比较并对实验现象作出理论解释,也为后续实验改进提供帮助。在第五章中,本文采用简单汤川模型研究二元尘埃等离子体系统中两种颗粒比例对相变点的影响。随着系统中大颗粒（即带电量大）所占比例升高,由传统耦合常数Γ=(（9Δ）12定义的系统相变点将降低,即两者成反比关系。因此,我们提出定义系统耦合强度时大小颗粒数量比例需要被考虑。另外,在模拟过程中我们发现简单汤川模型无法得到模式耦合理论预言的玻璃态系统。在第六章中,本文考虑尘埃等离子体系统中离子高度各向异性分布导致的尾流效应并将其近似为点电荷,建立复杂尾流模型。在模拟过程中,我们发现虽然可以通过调整参数得到模式耦合理论预测的各种相态,但系统的尺寸和初始条件对模拟造成较大影响。我们的解决方法是对每组模拟变换不同初始条件以得到系统的统计特征。在第七章中,本文基于复杂尾流模型研究不同相态（晶体和玻璃）中冲击波的传播。我们发现,冲击波对于晶体系统的颗粒结构几乎没有影响,但将明显改变玻璃态系统的颗粒结构,即在冲击波传播前后颗粒结构完全不同。最后,我们总结了我们的研究工作并提出了在二元尘埃等离子体系统模拟领域仍带解决的问题以及可行的解决方法和思路。
杨利[6]（2017）在《二元复杂等离子体系统中密度波的研究》文中提出复杂等离子体实验作为一门新兴的研究课题正吸引着研究学者们越来越多的关注。随着复杂等离子体系统中各种物理现象及结构的发现,作为一个可以从原子层面模拟物理性质的媒介,其独特的优势逐渐突显。复杂等离子体实验由最初的地面实验发展到微重力条件下的实验,从单元系统发展到二元以及多元系统,经历了卓越的成长。较为经典的国际空间站实验装置PK-3 Plus服役多年,研究成果丰富。复杂等离子体系统在研究晶格、密度波、分相等相关动力学过程中,给学者们提供了独特的视角以及不一样的发现。实验中发现了波传递的现象,且这些波是自激产生的,由此引发了人们对复杂等离子体自激密度波的实验探索。在一定的实验条件下,自由能的存在是激发密度波的前提条件。一元复杂等离子体系统中波的传播会出现波纹的断裂、分叉等现象,这些现象的微观研究对许多宏观现象的解释有着重要作用。二元复杂等离子体系统由于不同大小颗粒在系统中的受力不同而出现自主分相的过程,较小的颗粒会占据尘埃粒子云的内圈空间,较大颗粒与较小颗粒分相并占据尘埃云的外部空间。分据不同区域的两种颗粒之间存在着一圈较为明显的分界面。复杂等离子体系统中的密度波由于其所在的传播介质即尘埃颗粒的不同而具有不同的传播频率,因此二元系统中的波在小颗粒所在的内圈以及大颗粒所在的外圈具有不同的传播频率。密度波的传播方向由尘埃云中间的空洞向周围呈球面状传播,当以小颗粒为传播介质的波以一定的频率向外传播至界面时,分界面前后不同大小的颗粒相互碰撞,导致密度波以后者即波在大颗粒中传播的频率反射回小颗粒所在的内圈区域。又由于整个系统的耗散性,以小颗粒为介质的波在传播到大颗粒的区域后渐渐耗散消失。为了验证反射波的存在,我们辨别颗粒,做出了颗粒动能周期图,从中我们可以清楚的看到颗粒动能的反向变化趋势。另一方面为了了解介质即尘埃颗粒在波传播中的运动学过程我们进行了颗粒的追踪,追踪发现一个波前传播周期内,大颗粒振动一个周期,而小颗粒却表现出两个不同振幅,不同频率的周期。颗粒的振动形式受到波的影响,当单一形式的波传播到介质时,介质以该波的频率以及传递到它的能量大小（振幅）振动;当同时有两种形式的波当波的一种形式（实验中以正方向传播的入射波）传播到介质时,介质以该波的频率及能量大小（振幅）来振动,而后当另一种波（实验中的反射波）传播到该介质时,反射波与入射波耦合,介质同时表现出这两种振动的特征。整个过程很好的说明了分界面上密度波传播的特点以及波在传播的过程中介质的作用。
汪锐[7]（2015）在《太阳系天体有机物质的芳香性与脂肪性》文中研究表明“未证认的红外谱带”（“Unidentified Infrared Emission”,UIE）广泛分布于多种天体环境,它们是一组很强的红外发射谱,以3.3、6.2、7.7、8.6和11.3μm五条谱带最为显着,除此之外在3.4、6.85、12.7、16.4、17.4μm处还探测到较弱的发射线。3.3,6.2,7.7,8.6,和11.3μm“未认证红外发射特征”通常归因于多环芳香烃（polycyclic aromatic hydrocarbon,PAH）分子。“未证认的红外谱带”载体模型大都认为3.3μm辐射源于芳香C-H的伸缩振动,若假定3.4μm辐射全部源于脂肪C-H的伸缩振动;我们就可以从3.3和3.4μm发射特征在天体中所观察到的强度估算出UIE载体成分中的脂肪份数（例如脂肪形式中的碳原子份数）。在很多天体中,人们确实同时观测到了3.3μm和3.4μm这两个谱征。本文主要选取了彗星、土卫六、土卫七和土卫八几个天体的光谱图分析计算这几个天体中有机物质的脂肪性和芳香性,其中土卫六光谱中没有3.4μm的光谱特征所以不考虑。另外,也选取了两个光谱图代表银河系星际空间。基于3.3μm为芳香烃结构的C–H键拉伸的特征波长,而脂肪烃结构的C–H键拉伸的特征波长为3.4μm,本文通过分析大量相关有机分子,我们得到一个平均值A3.3/A3.4≈0.94（A3.4是3.4μm脂肪族的带强度,A3.3是3.3μm芳香族的带强度）。我们分析了这些同时有3.3μm和3.4μmC–H特征的天体,确定I3.4/I3.3比值即3.4μm特征的辐射流量与3.3μm特征的辐射流量的比值。最后,通过A3.3/A3.4的比值和I3.4/I3.3的比值得到它们的脂肪分数。
周力,汪锐,李爱根[8]（2015）在《土卫六Titan大气中多环芳香烃PAH分子》文中认为土卫六（Titan）是土星的最大一颗卫星,也是太阳系第二大卫星.它是太阳系唯一一颗拥有浓厚大气层的卫星.其大气层富含氮气（N2,体积比占98%）,少量甲烷（CH4,占2%）以及其他微量有机分子（如乙炔C2H2）.最近,卡西尼（Cassini）宇宙飞船上的VIMS光谱仪对土卫六的大气层作了光谱观测,探测到源自多环芳香烃（PAH）分子的3.28?m发射特征.PAH是星际介质的重要成分,也常被认为是土卫六上空橘红色的烟雾层（Haze）的重要成分.PAH分子如何在土卫六大气中形成是行星科学的一个难解之谜.本文从星际空间、太阳系的PAH分子研究着手,介绍了Titan的大气中多环芳烃PAH分子的观测特性、化学结构、形成机制及未来趋势.
戴金伟[9]（2013）在《非广延q-分布尘埃等离子体不稳定性》文中研究表明由于非平衡现象发生在空间等离子体中,热电子的分布可能偏离麦克斯韦分布。此外,已经发现,电子和离子分布对非线性波的物理特征起着决定性作用。近年来,一种新的统计方法,非广延统计又称Tsallis统计,已经引起了人们的关注。这个统计被认为是一种对波尔兹曼-吉布斯统计有用的概括,并且适用于长程相互作用系统统计描述,如等离子体系统。它已经表明,分布非常接近kappa分布,且是非广延统计广义熵的结果。非广延统计的相关的动力学理论也被应用在许多不同分支的物理学,尤其是在天体物理、等离子体物理。本文用动力学理论研究非广延统计尘埃等离子体中尘埃声波不稳定性和尘埃离子声波不稳定性。首先,为了方便起见,我们考虑一个三成分的等离子体：分别包含q-非广延分布电子,离子和尘埃粒子,且电子和离子相对尘埃粒子存在漂移速度。利用动力学理论,我们研究了在无磁化,无碰撞等离子体中的尘埃声波不稳定性。分别得到了等离子体波的色散关系和不稳定性增长率表达式。通过理论分析和数值计算得到了色散关系的解;结果显示尘埃声波的不稳定性增长率不仅与各种粒子的质量、温度、粒子间的数密度之比等参数有关,还与成分中各种粒子的谱指数有关。其次,接下来研究了尘埃离子声波色散关系和不稳定性增长率,采用弗拉索夫-泊松模型,考虑无磁化等离子体包含q-非广延分布的电子、离子和带负电荷的尘埃。发现非广延分布电子和离子的存在对不稳定性增长率明显的影响,还包括以及离子电子密度比率和漂流热速度比。但是,尘埃颗粒的因子对不稳定性增长率几乎没有任何效果。此外,这些参数对不稳定性增长率的影响也做了详细讨论。
李江挺[10]（2012）在《电磁波在空间等离子体中传输与散射若干问题研究》文中研究说明近年来随着航天科技的飞速发展，人类已将活动领域延伸到了星际空间，空间中的等离子体环境是人类开展空间探索活动的基本环境条件。空间等离子体环境包括电离层等离子体环境、星际和外空间等离子体环境等，其对航天通信系统的影响不容忽视。在探索未知空间的活动中，人们对通信系统提出了更高的要求，而电波传播环境是通信系统中不可忽略的重要组成部分。因此空间等离子体中的电波传播问题也越来越受到学者的关注。本文以等离子体中的电波传播和散射理论为出发点，主要围绕尘埃等离子体、电离层空间碎片、电离层加热及等离子鞘套等四个方面的电波传播与散射问题开展相关研究。本文主要工作如下：1.首先介绍有关电离层中等离子体环境的基本知识，分析空间等离子体对电磁波传输、散射特性产生影响的主要因素，最后根据空间等离子体中的电子密度、离子密度等经验模型，从等离子体中的电波传播理论出发，讨论了等离子体中电波传播的WKB、传输矩阵、FDTD、射线追踪等数值计算方法。2.电磁波在尘埃等离子体中的传播问题是一个越来越受到广泛关注的研究课题。本文首先从空间尘埃等离子体中尘埃颗粒的充放电模型出发，将充电尘埃粒子的电磁散射考虑为中心尘埃的散射及粒子外围德拜云的散射，分析充电尘埃系统的Mie-Debye散射，研究充电平衡条件下尘埃等离子体中的带电尘埃系统电磁散射特性。最后，根据尘埃系统的充放电方程和静电平衡条件计算尘埃粒子吸附电荷数随尘埃半径的变化关系。通过相关电离层模型模拟空间环境，采用输运理论计算得到高层大气环境中尘埃等离子体层对电磁波的反射、衰减特性。计算结果表明，当电磁波波频率一定时，尘埃对电磁波衰减与电子密度、尘埃粒子密度以及尘埃粒子半径成正比。3.空间碎片长期运行在空间轨道上，并随着人类航天活动的不断深入而日益增多，严重地威胁着航天器的安全。本文首先根据空间碎片增减的因素，研究空间碎片的分布模型。在电离层准抛物模型的基础上，计算扰动电离层的电子密度分布图，研究电离层不均匀体的散射特性。结合坐标的尺度变换理论分析了椭球碎片的电磁散射特性。最后，采用Born近似取不均匀体的内场为入射波，推导了扰动区域中不均匀体和空间危险碎片的双站雷达散射截面计算公式，计算结果表明，电离层不均匀体将雷达探测波的大部分能量散射到前向及其附近方向，对碎片的地基雷达探测造成极大的影响，且当电磁波频率增大时，不均匀体对碎片探测的影响将减小。4.电离层是一个巨大的天然等离子体物理实验室，是无线电波传播的承载体和通道，本文分析大功率无线电波注入电离层引起电离层的局部改变。在给定的加热条件下，低电离层可以根据电子的有效复合系数研究电子密度扰动模型。而对于电离层高层区域，考虑到电子和离子漂移的影响，加热机制与低层区域有很大不同。因此，需要通过电子、离子的动力学方程、连续性方程，分别建立低电离层和高电离层的电子密度扰动模型。分析表明地面发射大功率的高频电磁波注入电离层可以引起电离层中电子密度发生明显变化，且电磁波对电离层的加热作用具有饱和效应。最后，采用射线追踪方法，仿真分析了电磁波在加热电离层中不同路径传输的衰减。并基于以上加热电离层传播模型，建立了加热电离层多径信道模型，对仿真的信道模型进行了分析，表明加热电离层信道是一种时变色散衰落信道。5.飞行器在空间高速飞行时周围形成等离子体包覆流场，对无线通信系统造成不可忽视的影响。本文建立钝头锥体的飞行器模型，根据飞行器外围流场特性，采用轴对称热化学非平衡流动的无量纲化控制方程组模拟高速飞行器表面绕流流场。根据流场的旋转对称性质，求解飞行器外围流场的温度分布、各组分密度分布以及不同马赫数下的电子密度分布。6.根据飞行器流场仿真得出的电子密度分布参数，采用WKB等方法计算了等离子体鞘套中电磁波的衰减，通过分析鞘套的等离子体特性，计算了鞘套中电磁波传播产生的相移。并将钝头锥体飞行器模型进行三角面元剖分，采用PO方法计算了不同飞行速度下钝头锥体飞行器的RCS。在分析飞行器表面等离子体性质及其对通信信号的衰减等因素的基础上，构建了空间通信“黑障”预报模型。根据飞行器再入轨迹，对发生的“黑障”进行了预测。并针对黑障问题，建立了一种磁窗模型，仿真结果表明，该磁窗可以有效降低等离子体鞘套中的电子密度，减低“黑障”风险。
二、DISRUPTION OF CHARGED DUST GRAINS IN COMETARY PLASMA ENVIRONMENTS（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、DISRUPTION OF CHARGED DUST GRAINS IN COMETARY PLASMA ENVIRONMENTS（论文提纲范文）
（1）电荷梯度效应对尘埃格波和尘埃晶格孤波的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 等离子体 |
| 1.1.1 等离子体的基本概念 |
| 1.1.2 等离子体的特性 |
| 1.2 尘埃等离子体 |
| 1.2.1 尘埃等离子体简介 |
| 1.2.2 尘埃等离子体的特性 |
| 1.3 尘埃等离子体晶格 |
| 1.4 尘埃晶格波 |
| 1.5 本论文的研究内容 |
| 第2章 电荷梯度效应对横向尘埃晶格波的影响 |
| 2.1 一维尘埃链中的尘埃晶格波 |
| 2.2 具有电荷梯度效应的一维尘埃链中的尘埃晶格波 |
| 2.2.1 模型和动量方程 |
| 2.2.2 具有电荷梯度效应的一维尘埃链中的横波 |
| 2.2.3 结果与讨论 |
| 第3章 电荷梯度效应对尘埃晶格孤波的影响 |
| 3.1 尘埃等离子体中的孤波 |
| 3.2 尘埃晶格孤波 |
| 3.3 具有电荷梯度效应的一维尘埃链中的尘埃晶格孤波 |
| 3.3.1 模型和KdV方程 |
| 3.3.2 结果与讨论 |
| 第4章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（2）磁化尘埃等离子体中的局域性孤立波及其动力学稳定性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 等离子体简介 |
| 1.2 尘埃等离子体 |
| 1.3 等离子体中的波动现象 |
| 第2章 磁化尘埃等离子体中局域性的孤立波 |
| 2.1 ZK方程局域性孤立波的近似解析解 |
| 2.2 ZK方程局域性孤立波的数值解 |
| 第3章 ZK方程中局域性的稳定性分析 |
| 3.1 线性稳定性分析 |
| 3.2 动力学稳定性分析 |
| 3.3 孤立波的碰撞分析 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
（3）星际空间中的碳尘埃（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 星际尘埃与气体的发现 |
| 1.2 尘埃简介 |
| 1.3 探测手段 |
| 1.4 星际碳尘埃及其重要性 |
| 1.5 本论文主要内容 |
| 第2章 星际碳尘埃与天文观测 |
| 2.1 星际消光 |
| 2.1.1 尘埃的吸收、散射和消光 |
| 2.1.2 选择消光与一般消光 |
| 2.1.3 洛伦兹模型 |
| 2.1.4 星际消光与R_v |
| 2.1.5 星际消光与尘埃成分 |
| 2.1.6 2175 A消光驼峰 |
| 2.1.7 星际消光与尘埃尺寸 |
| 2.2 星际偏振 |
| 2.2.1 非球状粒子的光学性质 |
| 2.2.2 偏振观测 |
| 2.2.3 偏振与尘粒排列 |
| 2.2.4 星际偏振与尘埃尺寸 |
| 2.3 星际弥散带与碳尘埃 |
| 2.3.1 星际弥散带 |
| 2.3.2 星际消光与星际弥散带的相关性分析 |
| 2.3.3 远紫外消光与星际弥散带的相关性分析 |
| 2.4 3.4μm红外吸收与星际碳尘埃 |
| 2.5 星际红外辐射与碳尘埃 |
| 2.5.1 大尺寸颗粒的平衡温度 |
| 2.5.2 星际尘埃的随机加热和温度涨落 |
| 2.5.3 星际红外辐射的载体 |
| 2.5.4 UIR辐射谱带与PAHs |
| 2.5.5 中红外辐射与星际纳米金刚石 |
| 2.5.6 21μm和30μm尘埃特征的载体 |
| 2.5.7 红外辐射的理论分析及与尘埃的关系(红外辐射的微观图像) |
| 2.6 小结 |
| 第3章 尘埃模型 |
| 3.1 核-幔模型 |
| 3.2 多孔尘埃模型 |
| 3.3 硅酸盐-石墨-PAHs模型 |
| 3.3.1 尘粒组成 |
| 3.3.2 硅酸盐尘粒的光学特性 |
| 3.3.3 碳质尘粒的光学特性 |
| 3.3.4 星际辐射场 |
| 3.3.5 大尺寸粒子的平衡温度与极小尺寸尘粒的随机加热 |
| 3.3.6 尘粒的尺寸分布 |
| 3.3.7 PAH的电离 |
| 3.3.8 模拟红外光谱 |
| 3.3.9 模型和观测的辐射谱 |
| 3.3.10 纳米硅酸盐粒子与PAH粒子 |
| 3.4 尘埃模型检验 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 星际空间中的石墨烯 |
| 4.1 星际空间中的石墨烯与富勒烯 |
| 4.2 富勒烯和石墨烯的形成 |
| 4.2.1 氢化无定形碳的光化学过程 |
| 4.2.2 PAH分子的光化学过程 |
| 4.3 星际石墨烯的丰度 |
| 4.3.1 星际石墨烯的介电函数 |
| 4.3.2 石墨烯的吸收截面 |
| 4.3.3 星际石墨烯的消光曲线 |
| 4.3.4 星际石墨烯的红外辐射及丰度 |
| 4.4 讨论与小结 |
| 第5章 SgrB2中可能的石墨烯红外辐射 |
| 5.1 背景介绍 |
| 5.2 数据获取 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 SgrB2中可能探测到的C_(24)红外光谱 |
| 5.3.2 C_(24)辐射与恒星形成活动的关系 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 星际空间中的碳纳米管 |
| 6.1 碳纳米管与其他星际碳物质的相关性 |
| 6.2 碳纳米管的光谱特性 |
| 6.2.1 碳纳米管的吸收截面 |
| 6.2.2 碳纳米管的红外辐射特征 |
| 6.3 星际空间中的碳纳米管 |
| 6.4 讨论与小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
（4）磁化尘埃等离子体中的冲击波及其横向扰动稳定性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 尘埃等离子体 |
| 1.3 带电尘埃颗粒 |
| 第二章 等离子体中的波及其理论方法 |
| 2.1 约化摄动法 |
| 2.2 Sagdeev势方法 |
| 第三章 磁化尘埃等离子体中冲击波的稳定性 |
| 3.1 Burgers-KdV混合型方程的行波解 |
| 3.2 ZKB方程的推导及其行波解 |
| 3.3 ZKB方程冲击波解的线性稳定性分析 |
| 3.4 ZKB方程冲击波解的动力学演化 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的文章 |
| 致谢 |
（5）基于尘埃等离子体的非互易系统的慢动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 第2章 复杂等离子体的基本特性 |
| 2.1 等离子体中尘埃颗粒的充电(理论) |
| 2.1.1 在气体放电等离子体中充电 |
| 2.1.2 不同的充电机制 |
| 2.1.3 尘埃等离子体的电荷组成 |
| 2.1.4 尘埃颗粒的电荷波动 |
| 2.1.5 尘埃颗粒电荷的实验测定 |
| 2.2 颗粒之间的相互作用 |
| 2.2.1 各向同性等离子体 |
| 2.2.2 各向异性等离子体 |
| 2.3 等离子体中尘埃颗粒的受力 |
| 2.3.1 重力 |
| 2.3.2 中性气体阻力 |
| 2.3.3 热泳力 |
| 2.3.4 静电力 |
| 2.3.5 离子拖拽力 |
| 2.4 重要参数 |
| 2.5 等离子体尾流 |
| 第3章 模式耦合理论 |
| 第4章 模型介绍 |
| 第5章 二元复杂等离子体系统中颗粒比例对相变点的影响 |
| 5.1 LAMMPS介绍 |
| 5.2 模型建立 |
| 5.3 结构函数 |
| 5.4 中间散射函数 |
| 5.5 结果分析 |
| 第6章 准二维二元复杂等离子体系统的尾流模型 |
| 6.1 实验背景 |
| 6.2 模型建立 |
| 6.3 结果分析 |
| 第7章 准二维二元复杂等离子体中的冲击波 |
| 7.1 实验背景 |
| 7.2 模型建立 |
| 7.3 结果分析 |
| 第8章 总结 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）二元复杂等离子体系统中密度波的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 复杂等离子体的研究方面 |
| 1.2.1 空间科学以及天体物理学中的复杂等离子体 |
| 1.2.2 半导体工业上的研究 |
| 1.2.3 聚变研究 |
| 1.2.4 复杂等离子体实验研究 |
| 1.3 复杂等离子体实验概况 |
| 1.3.1 射频放电下的复杂等离子体实验 |
| 1.3.2 直流放电下的复杂等离子体实验 |
| 1.3.3 其他类型的实验 |
| 第二章 复杂等离子体中颗粒以及系统的相关性质 |
| 2.1 简介 |
| 2.2 复杂等离子体特性 |
| 2.2.1 宏观中性 |
| 2.2.2 德拜屏蔽 |
| 2.2.3 特征频率 |
| 2.2.4 库伦耦合参数 |
| 2.3 颗粒的充电 |
| 2.3.1 各项同性等离子体中的充电 |
| 2.3.2 各项异性等离子体中的充电 |
| 2.4 颗粒在系统中所受到的力 |
| 2.4.1 重力 |
| 2.4.2 离子拖拽力 |
| 2.4.3 中性粒子拖拽力 |
| 2.4.4 电磁场力 |
| 2.4.5 热泳力 |
| 第三章 ISS上的PK-3 Plus复杂等离子体实验 |
| 3.1 简介 |
| 3.2 PK-3 Plus实验的技术描述 |
| 3.2.1 PK-3 Plus装置的物理设备 |
| 3.2.2 PK-3 Plus装置的电子设备 |
| 3.3 PK-3 Plus实验中的物理结构及现象 |
| 3.3.1 一元系统实验 |
| 3.3.2 二元系统实验 |
| 第四章 二元系统中的尘埃密度波 |
| 4.1 简介 |
| 4.2 实验相关基本参数 |
| 4.3 实验结果分析 |
| 4.3.1 密度波的基础参数分析 |
| 4.3.2 界面上密度波的频率分析 |
| 4.3.3 界面上传播介质能量的变化分析 |
| 4.3.4 颗粒追踪 |
| 4.4 小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（7）太阳系天体有机物质的芳香性与脂肪性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 前言 |
| 1.1 土卫六Titan、土卫七Hyperion、土卫八Iapetus及彗星Comet的简要介绍 |
| 1.2 土卫六Titan、土卫七Hyperion、土卫八Iapetus及彗星Comet的研究现状 |
| 1.2.1 土卫六 |
| 1.2.2 土卫七 |
| 1.2.3 土卫八 |
| 1.2.4 彗星 |
| 1.3 “未被证认的红外谱带”(“Unidentified Infrared Emission”[UIE] Bands) |
| 1.4 我的研究（芳香性vs脂肪性） |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 芳香（aromatic）C–H键的振动强度A3.3 与脂肪（aliphatic）C–H键的振动强度A3.4 的分析 |
| 2.1.1 饱和烷烃 |
| 2.1.2 烯烃 |
| 2.1.3 炔烃( CH) |
| 2.1.4 芳香烃 |
| 2.2 C-H键的伸缩振动强度A3.3 / A3.4 取值 |
| 2.3 太阳系天体和银河系星际空间：3.3 μm谱征和 3.4 μm谱征的辐射能量比值I3.4 / I3.3 |
| 2.3.1 彗星吸收光谱 |
| 2.3.2 土卫六发射光谱 |
| 2.3.3 土卫七吸收光谱 |
| 2.3.4 土卫八吸收光谱 |
| 2.3.5 星际空间发射光谱 |
| 2.3.6 星际空间吸收光谱 |
| 第3章 结果与讨论及展望 |
| 3.1 结果与讨论 |
| 3.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（8）土卫六Titan大气中多环芳香烃PAH分子（论文提纲范文）
| 1 土卫六(Titan)概况 |
| 2 土卫六大气层中的有机分子 |
| 3 星际空间及太阳系天体中的 PAH 分子 |
| 4 Titan 大气中的 PAH 分子 |
| 4.1 苯分子的研究过程 |
| 4.2 实验室模拟 Titan 大气的合成 |
| 4.3 卡西尼 VIMS 观测数据的分析 |
| 4.4 Titan 大气中 PAH 产生的机理研究 |
| 4.5 Titan 大气中 PAH 的反应研究 |
| 5 未来的研究趋势和方向 |
（9）非广延q-分布尘埃等离子体不稳定性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 等离子体与等离子体物理的背景 |
| 1.2 等离子体的特性 |
| 1.3 尘埃粒子和尘埃等离子体 |
| 1.4 尘埃声波和尘埃离子声波 |
| 1.5 本论文的主要内容 |
| 第2章 等离子体动力学 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 等离子体纵介电常数 |
| 2.3 色散函数 |
| 2.4 朗缪尔等离激元 |
| 2.5 朗道阻尼 |
| 2.6 非等温等离子体中的离声等离激元 |
| 第3章 非广延q-分布尘埃声波的不稳定性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非广延q-分布尘埃声波的色散方程 |
| 3.3 非广延q-分布尘埃声波的不稳定增长率的数值计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 非广延q-分布尘埃离子声波的不稳定性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非广延q-分布尘埃离子声波的色散关系 |
| 4.3 非广延q-分布尘埃离了声波的不稳定增长率的数值计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 进一步工作方向 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）电磁波在空间等离子体中传输与散射若干问题研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景和意义 |
| §1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 尘埃等离子体中电磁波传输和散射特性研究 |
| 1.2.2 空间碎片电磁散射特性研究 |
| 1.2.3 加热电离层中电波传播特性研究 |
| 1.2.4 等离子体鞘套中电波传播特性研究 |
| §1.3 本文的研究内容与主要贡献 |
| 1.3.1 论文的研究内容和结构安排 |
| 1.3.2 论文的主要贡献 |
| 第二章 空间等离子体环境与电波传播计算方法 |
| §2.1 电离层中的等离子体环境 |
| 2.1.1 电离层空间结构 |
| 2.1.2 电离层电子密度分布 |
| 2.1.3 电子密度分布数值模型 |
| §2.2 电磁波在等离子体中传播的 WKB 方法 |
| 2.2.1 等离子体中电波传播计算的 WKB 方法 |
| 2.2.2 WKB 方法算例 |
| §2.3 电磁波在等离子体中传播的传输矩阵方法 |
| §2.4 电磁波在等离子体中传播的 FDTD 方法 |
| 2.4.1 Maxwell 方程的 FDTD 形式 |
| 2.4.2 等离子体中电波传播的 JEC-FDTD 方法 |
| 2.4.3 FDTD 方法算例 |
| §2.5 电磁波在电离层中传播的射线追踪方法 |
| 2.5.1 电离层射线追踪方法 |
| 2.5.2 射线追踪方法算例 |
| §2.6 本章小结 |
| 第三章 电磁波在空间尘埃等离子体中传输和散射特性研究 |
| §3.1 尘埃等离子体参量 |
| 3.1.1 带电尘埃模型 |
| 3.1.2 尘埃等离子体德拜半径 |
| 3.1.3 带电尘埃的等离子体频率 |
| 3.1.4 尘埃等离子体碰撞频率 |
| §3.2 带电尘埃的充放电模型 |
| 3.2.1 OLM 方法 |
| 3.2.2 尘埃电荷数的计算 |
| 3.2.3 尘埃粒子的充电频率 |
| §3.3 带电尘埃电磁散射特性 |
| 3.3.1 带电尘埃的散射场 |
| 3.3.2 带电尘埃散射截面算例 |
| §3.4 尘埃等离子体中的电波传播特性 |
| 3.4.1 随机介质中的电波传播模型 |
| 3.4.2 空间环境中尘埃颗粒的粒径分布 |
| 3.4.3 尘埃等离子体层中的电波传播算例 |
| §3.5 本章小结 |
| 第四章 电离层中空间碎片电磁散射特性研究 |
| §4.1 空间碎片分布模型 |
| 4.1.1 空间碎片现状 |
| 4.1.2 空间碎片预报模型 |
| 4.1.3 空间碎片密度模型 |
| §4.2 椭球碎片的电磁散射 |
| 4.2.1 椭球碎片的尺度变换方法 |
| 4.2.2 椭球碎片的电磁散射算例 |
| §4.3 不均匀体的电磁散射 |
| 4.3.1 电离层不均匀扰动模型 |
| 4.3.2 不均匀体电磁散射模型 |
| §4.4 扰动电离层中不均匀体与空间碎片的电磁散射 |
| §4.5 本章小结 |
| 第五章 加热电离层中电波传播与信道模型研究 |
| §5.1 电磁波对低电离层的加热 |
| 5.1.1 电子温度方程 |
| 5.1.2 电子密度方程 |
| 5.1.3 电子能量损失率 |
| 5.1.4 低电离层各组分参量 |
| 5.1.5 加热电离层电子密度仿真 |
| §5.2 电磁波对高电离层的加热 |
| 5.2.1 高电离层各组分参量 |
| 5.2.2 高电离层的电子密度方程 |
| 5.2.3 高电离层电子密度仿真 |
| §5.3 加热电离层中的电波传播 |
| 5.3.1 电波传播信道模型 |
| 5.3.2 加热电离层对电磁波的衰减 |
| 5.3.3 时延功率谱 |
| 5.3.4 加热电离层信道仿真 |
| §5.4 本章小结 |
| 第六章 等离子体鞘套仿真研究 |
| §6.1 流场控制方程组 |
| 6.1.1 流场控制方程组 |
| 6.1.2 控制方程的离散 |
| §6.2 气体状态方程及热化学模型 |
| 6.2.1 气体状态方程 |
| 6.2.2 热化学模型 |
| 6.2.3 输运模型 |
| §6.3 等离子体鞘套仿真和讨论 |
| §6.4 本章小结 |
| 第七章 等离子体鞘套中电波传播与散射特性研究 |
| §7.1 等离子鞘套中的电波传播 |
| 7.1.1 等离子鞘套中电波传播的衰减 |
| 7.1.2 电磁波在等离子体鞘套中传输的相移 |
| 7.1.3 磁场对等离子体鞘套中电波传播的影响 |
| §7.2 等离子体覆盖目标的电磁散射特性 |
| 7.2.1 等离子体覆盖目标电磁散射的物理光学方法 |
| 7.2.2 数值计算结果及讨论 |
| §7.3 黑障预报及磁窗模拟 |
| 7.3.1 黑障预报 |
| 7.3.2 磁窗模型 |
| §7.4 本章小结 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果与参加科研项目情况 |
四、DISRUPTION OF CHARGED DUST GRAINS IN COMETARY PLASMA ENVIRONMENTS（论文参考文献）
- [1]电荷梯度效应对尘埃格波和尘埃晶格孤波的影响[D]. 熊为红. 南昌大学, 2020(02)
- [2]磁化尘埃等离子体中的局域性孤立波及其动力学稳定性[D]. 宋琳. 西北师范大学, 2020(01)
- [3]星际空间中的碳尘埃[D]. 陈秀慧. 湘潭大学, 2019(12)
- [4]磁化尘埃等离子体中的冲击波及其横向扰动稳定性[D]. 庞军刚. 西北师范大学, 2019(06)
- [5]基于尘埃等离子体的非互易系统的慢动力学研究[D]. 林逸飞. 东华大学, 2018(05)
- [6]二元复杂等离子体系统中密度波的研究[D]. 杨利. 东华大学, 2017(05)
- [7]太阳系天体有机物质的芳香性与脂肪性[D]. 汪锐. 南昌大学, 2015(03)
- [8]土卫六Titan大气中多环芳香烃PAH分子[J]. 周力,汪锐,李爱根. 中国科学:物理学 力学 天文学, 2015(01)
- [9]非广延q-分布尘埃等离子体不稳定性[D]. 戴金伟. 南昌大学, 2013(02)
- [10]电磁波在空间等离子体中传输与散射若干问题研究[D]. 李江挺. 西安电子科技大学, 2012(11)