等离子体材料加工

就等离子喷涂及材料合成原理作简单叙述，着重介绍了等离子体材料加工技术在膜层沉积、微电子器件加工及金属熔炼等方面的应用

Unsteadiness in non-transferred dc arc plasma generators

Non-transferred dc arc plasma generators are widely used in materials processing. They are generally considered steadily-operating devises. However, unsteady phenomena do exist in them, and may cause non-ideal effects in processes which require high controllability and reproducibility. These unsteady phenomena can cause parameter fluctuations in the arc and the plasma jet, some of which have been studied in recent years. Several types and mechanisms of these phenomena have been identified. This paper reviews the research progress in this specific area, hoping to present a more complete picture of this subject

100W级小功率电弧推力器性能研究

卫星小型化的应用发展对其在轨精确定位的推进技术提出了迫切需求。目前应用于空间微推进技术的主要还是冷气推进和电阻加热推进,其中主要的原因是,很多先进的推进技术虽然可能产生较高的比冲,却很难保证运行性能的稳定性和可控性,或者推力器的体积和重量难以减小到适用于微小卫星,或者系统复杂,以及使用的电源与卫星供电系统兼容性差,等等。然而不管是冷气推进还是电阻加热推进,都存在比冲低的不足,同样的任务需要携带更大量的气体以及气体贮存装置,降低有效载荷。电弧等离子体推力器具有结构简单,工作电压低,容易与卫星供电系统协调、推力功率比高,在技术实现难度及可靠性等方面具有一定优势,也正是由于这些特点,以肼为推进剂的千瓦级电弧加热推力器在国外大、中型卫星,特别是用于通讯和监测等用途的地球同步轨道卫星上,得到了较为大量的应用[1]。由于小卫星通常难以提供中低功率电弧推力器所需的较大输入电功率需求,因此100 W(甚至几瓦)以下稳定工作的Arcjet近年来得到了广泛关注。本文在实验室已有工作的基础上,自行研制了小功率的电弧推力器。推力器阳极喷管的喉道直径为0.3mm,喉道与阳极喷管出口的面积比为200,阳极喷管的扩张半角为20°。实验所用真空室的极限真空可达1×10-4Pa,推力器工作时的最大腔压小于0.8Pa。在气流量100~600 m L/min、工作电流80-180 m A的范围内实现了以氩气、氮气和氨气为推进剂的电弧推力器的持续稳定放电;采用测量冲击力的间接测力方法[2],系统测量了推力器在不同工作参数条件下的推力数据,结合弧电流、弧电压的测量数据,导出了对应条件下推力器的比冲和推力效率,并对推力器性能进行了分析。结果显示,在相同的气流量、工作电流条件下,推进剂为氨气时得到的比冲最大,最大比冲超过300s。三种推进剂条件下获得的弧电压都远高于1k W级电弧加热推力器的电压值。在氮气和氨气条件下,弧电压随气流量的增加先减小而后增大,呈现出不同于1k W级电弧加热推力器的复杂放电特性

热等离子体加热的长时间超高速稀薄气体流动地面模拟

在高层临近空间(100 km附近)以接近第一宇宙速度(7.9km/s)巡航的新型飞行器对我国国家战略安全以及空间和平利用具有重大意义,是实现我国空天科技跨越式发展的关键之一。100公里高度空域属于大气层边缘,稀薄气体效应、真实气体效应、化学/热非平衡效应显著。地面模拟该区域超高速流动的相似准则从传统的马赫数、雷诺数相似转变为双尺度律,即来流绝对速度以及来流密度与飞行器特征尺度的乘积相同。同时,由于稀薄气动力热的时间累积效应,持续数分钟的长时间稳定来流条件成为提高测试数据准确度的必要保障。在持续有喷流的情况下仍要维持相对较高真空度以满足稀薄相似的需求,这对地面模拟系统提出了苛刻要求。本文利用优化结构的热等离子体发生器,实现了高比焓能量注入;基于自由分子流的真空流导分析和数值模拟,对有载条件下0.01~1Pa范围的长时间维持真空系统进行了优化;获得了满足相似准则的来流条件,可为新型过渡流区超高速巡航飞行器的气动特性研究提供参考

台湾金融期货市场发展策略及借鉴

本文以台湾金融期货市场发展经验为主轴,分析台湾期货市场指数期权的成功因素、期货商的创新思维、台湾期货交易所交易与结算制度的改革、课征期交税的调整经验,及强化期货市场避险功能等重要措施。本文提出了增强台湾期货市场避险功能并提高非期货商法人参与比重的六项建议。本文在期货市场的发展顺序、引进做市商制度、争夺金融定价权、降低交易成本、提高信息效率、发展交易所市场等六个方面提出发展大陆金融期货市场的相关建议

利用收缩扩张喷管实现电弧弧根气动分散

电极烧蚀是影响电弧等离子体发生器寿命和性能的关键因素,这与电弧的近电极行为密切相关。相较于集聚型的弧根贴附,扩散型的弧根更利于减小热烧蚀,从而提高电极寿命并提高放电稳定性。弧根的贴附行为与电弧在电极壁面附近的输运特性以及弧根所受的气动力和电磁力相关。本文分析了利用收缩-扩张喷管实现弧根气动分散的关键影响因素

直流减压层流氩等离子体射流的温度测量

在低于大气压条件下产生的减压热等离子体射流仍然具有较高的温度和能流密度,已经有几十年的材料工艺应用历史,但是对减压热等离子体射流的参数诊断、特别是对其可能偏离局域热力学平衡的特性研究还远未深入和系统。本文采用玻尔兹曼图表法及双静电探针方法,对以纯氩为工质的减压层流热等离子体射流的激发温度及电子温度进行了测量

Plasma and electrode emissions from a 1 kW hydrogen-nitrogen arcjet thruster

Arc root behavior affects the energy transfer and nozzle erosion in an arcjet thruster. To investigate the development of arc root attachment in 1 kW class N2 and H2-N2 arcjet thrusters from the time of ignition to the stably working condition, a kinetic series of end-on view images of the nozzle obtained by a high-speed video camera was analyzed. The addition of hydrogen leads to higher arc voltage levels and the determining factor for the mode of arc root attachment was found to be the nozzle temperature. At lower nozzle temperatures, constricted type attachment with unstable motions of the arc root was observed, while a fully diffused and stable arc root was observed at elevated nozzle temperatures