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激光等离子体推进技术中的耦合系数研究

激光等离子体推进技术中的耦合系数研究

庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007

作者：郑志远张翼鲁欣刘峰朱鹏飞李玉同张杰中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室中国地质大学材料科学与工程学院

强激光与靶相互作用产生的等离子体可以作为一种新型的推进源。本文就强激光与靶相互作用过程中,激光等离子体与靶之间的动量耦合系数进行了研究。通过改变靶的结构以及约束层的约束,

关键词：激光等离子体推进动量耦合系数

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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脉冲微波辐射推进数值模拟

弹箭与制导学报 2008年第6期28卷 155-158页

作者：闫志勇毛根旺何洪庆陈茂林西北工业大学航天学院西安710072

介绍了脉冲微波辐射推进的基本工作原理。在数值模拟方面,采用前期点爆炸自模拟解与后期矢通量分裂格式相结合的方法,计算了固定的抛物面型反射面聚焦入射平行微波束击穿空气形成的高温等离子体流场及其对反射面产生的推动作用,求出了... 详细信息

介绍了脉冲微波辐射推进的基本工作原理。在数值模拟方面,采用前期点爆炸自模拟解与后期矢通量分裂格式相结合的方法,计算了固定的抛物面型反射面聚焦入射平行微波束击穿空气形成的高温等离子体流场及其对反射面产生的推动作用,求出了推力器的动量耦合系数。结果表明,当输入的微波能量为E=10J时,焦距为15mm的抛物面型推力器在单脉冲作用下所获得的最大推力超过97N,相应的动量耦合系数为Cm=482.8N/MW,这与相同情况下日本东京大学通过实验获得的结果基本吻合。

关键词：动量耦合系数矢通量分裂点爆炸微波推进数值模拟

钠原子与氖、氩、氪和氙原子间相互作用势的面积分方法计算

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原子与分子物理学报 1998年第S1期15卷 175-176页

作者：李萍姜明四川联合大学高温高压与原子分子科学研究所

将面积分方法（ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｉｎｔｅｇｒａｌｍｅｔｈｏｄ）推广，计算了基态ＮａＮｅ、ＮａＡｒ、ＮａＫｒ和ＮａＸｅ的ｖａｎｄｅｒＷａａｌｓ势能曲线，所得势阱的位置和深度与实验值和别的理论计算结果符合得相当好。说明... 详细信息

将面积分方法（ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｉｎｔｅｇｒａｌｍｅｔｈｏｄ）推广，计算了基态ＮａＮｅ、ＮａＡｒ、ＮａＫｒ和ＮａＸｅ的ｖａｎｄｅｒＷａａｌｓ势能曲线，所得势阱的位置和深度与实验值和别的理论计算结果符合得相当好。说明此方法可进一步用于计算所有的碱金属原子与惰性气体原子间的相互作用势。

关键词：原子间相互作用势碱金属原子惰性气体原子钠原子面积分动量耦合系数交换作用交换能势能曲线热力学性质

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超短脉冲激光对甲醛树脂的烧蚀推进

实验室研究与探索 2009年第3期28卷 22-23,30页

作者：程黎鹿李阳茆军兵周惟公郑志远中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京100083

利用波长532 nm、脉宽10 ns的短脉冲激光在不同激光能量下对甲醛树脂进行了烧蚀推进研究。通过测量激光烧蚀后的靶动量及质量损失,获得激光与甲醛树脂相互作用的动量耦合系数和比冲。

关键词：激光推进甲醛树脂动量耦合系数比冲

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纳秒激光推进钢球、铝摆的实验研究

纳秒激光推进钢球、铝摆的实验研究

作者：汪岩长春理工大学

学位级别：硕士

随着激光技术的发展和进步,激光等离子体推进越来越多的得到重视和青睐,成为当前科学研究和激光推进领域的热点之一。本文在采用重复频率为10Hz、脉冲宽度8ns的纳秒脉冲激光在大气环境下进行了对钢球和铝摆的激光推进实验研究。讨论了... 详细信息

随着激光技术的发展和进步,激光等离子体推进越来越多的得到重视和青睐,成为当前科学研究和激光推进领域的热点之一。本文在采用重复频率为10Hz、脉冲宽度8ns的纳秒脉冲激光在大气环境下进行了对钢球和铝摆的激光推进实验研究。讨论了钢球和铝摆相对焦点位置、单脉冲激光能量、脉冲激光波长(335nm和532nm)等因素对其动量耦合系数的影响,并对其进行了理论分析和实验研究。实验结果表明：钢球放置在激光焦点前某一位置处可获得最大的动量耦合系数。具体位置与激光能量、波长等因素有关。随着入射能量的增加,钢球获得的动量耦合系数经历一个先上升到一个峰值随后开始减小的过程;而铝摆在实验所测量范围内随着能量的增加其动量耦合系数逐渐减小。本文得到了大量的实验结果,为研究激光推进过程中动量耦合系数的影响因素提供了依据,具有一定的参考价值。

关键词：激光推进纳秒脉冲动量耦合系数

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激光烧蚀黏性液体的综合研究

激光烧蚀黏性液体的综合研究

作者：张思齐中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

激光推进技术是一种以能量源与飞行器的分离为基础的,新概念的航天推进技术。激光推进的基本工作原理是使激光能量与工质相互作用转化为飞行器的动能,其工作模式与传统化学火箭推进截然不同,激光推进能够克服后者载荷比低与体量大的问题... 详细信息

激光推进技术是一种以能量源与飞行器的分离为基础的,新概念的航天推进技术。激光推进的基本工作原理是使激光能量与工质相互作用转化为飞行器的动能,其工作模式与传统化学火箭推进截然不同,激光推进能够克服后者载荷比低与体量大的问题,并且具有有高比冲,低成本,推进参数可调等优势。激光推进效率最重要的两个评价参数是比冲和动量耦合系数。早期实验多使用固体工质,比冲高而动量耦合系数很低;后来研究的水与水溶液为主的液体工质,动量耦合系数高而比冲很低。近年来对于黏性液体工质的相关研究表明其推进性能介于固体与液体之间,这一结论有助于寻找推进参数适于实用的工质与反应条件。本论文的主要内容是以1064/532 nm YAG激光器为光源,通过测量几种常用黏性液体在不同条件下的比冲、动量耦合系数与其他相关数据,探索黏性液体推进性能与其物性关系的基础性研究。首先是碳掺杂甘油的相关实验。实验中使用了1064 nm和532 nm波长,脉冲能量变化范围约50～100 mJ,碳粉质量分数在0～5%之间。随着能量的升高,动量耦合系数下降,比冲上升;随着掺杂浓度的上升,两种推进系数均呈下降趋势。其次是碳掺杂GAP(聚叠氮缩水甘油醚)液体与甘油在1064 nm激光烧蚀下的对比实验。实验中使用了较高的掺杂比例(0～30%)与更大的能量变化范围(25～180 mJ)。结果表明,纯GAP的推进特性与甘油十分相似,但碳掺杂GAP与碳掺杂甘油比较,GAP在比冲上有明显优势。碳掺杂GAP与纯GAP相比,比冲较高,动量耦合系数较低,推进特性更接近固体。总而言之,黏性液体工质中掺杂固体工质,有利于抑制连带溅射,提高比冲。能量密度为15 J/cm2,波长1064 nm,工质为质量分数15%的碳掺杂GAP时,取得了动量耦合系数220μN/W,比冲900 s,转化效率100%的推进系数,该系数优于已报到的纯液体GAP与碳掺杂固体GAP的实验结果。

关键词：激光推进黏性液体比冲动量耦合系数溅射