尘埃等离子体状态方程研究毕业论文

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1、图书分类号:密级:毕业设计（论文）题目:尘埃等离子体状态方程研究StudyonStateEquationofDustyPlasma学生姓名班级物理学学院名称专业名称指导教师学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年—月日学位论文

2、版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日尘埃等离子体状态方程研究摘要：本文首先概述了尘埃等离子体物理的基本概念、尘埃粒子的基本特性及尘埃等

3、离子体物理的研究状况。其次简要介绍了统计物理中系综理论的理论结构和基本概念。最后用统计物理学中的系综理论研究了尘埃等离子体,得到了弱耦合尘埃等离子体的一个状态方程。讨论了该状态方程与理想气体状态方程的区别与联系，给出了用理想气体理论处理尘埃等离子体的条件，还分析了统计物理理论在研究尘埃等离子体时所遇到的困难。关键词：尘埃等离子体；尘埃粒子；统计物理；状态方程StudyonStateEquationofDustyPlasmaAbstract：Briefreviewofdustyplasmaphysicsa

4、ndstatisticalphysicsarcgiven.Astateequationofaweaklycouplingdustyplasmaisobtainedinthispaper.Thecomparisonbetweenthestateequationandthatofidealgasisshown.Theconditionthatthedustyplasmacanbeconsideredasidealgasisgiven.Keywords:dustyplasma;dustparticle;sta

5、teequation;statisticalphysics引言尘埃等离子体是掺杂有尘埃粒子的电离气体，它是电子、离子、尘埃粒子和中性气体分子的混合体。它广泛地存在于宇宙、实验室及微电子器件的等离子体辅助加工设备屮。自1994年人们首次在实验室观察到尘埃等离子体晶格以來，尘埃等离子体物理已发展成为当今等离子体研究领域的一大热点。目前，随着新代高密度集成电路工业及表面薄膜沉积技术的发展，解决尘埃粒子“污染”所导致的质量问题迫在眉睫⑴。这一问题促使许多科学家们开始研究等离子体加工中尘埃粒子的形成及其行为对等离

6、子体过程的影响。在对尘埃等离子体中孤立尘埃粒子的有关物理过程和尘埃等离子体晶格的形成机理及其有关性质进行深入研究的同时，基础理论研究和方法的探讨也不容忽视。木文考虑到等离子体的状态方程是工程物理的重要参数之一，故研究此问题。论文主要包括三部分：第一部分简要概述了尘埃等离子体物理的基本概念、尘埃粒子的基本特性及尘埃等离子体物理的研究状况；第二部分简要介绍了统计物理中系综理论的理论结构和基本概念；第三部分用系综理论研究了尘埃等离子体，得到了弱耦合尘埃等离子体的一个状态方程。最后，在讨论该状态方程与理想气体状

7、态方程的区别与联系的基础上，给出了用理想气体理论处理尘埃等离子体的条件，还分析了统计物理在研究尘埃等离子体时所遇到的困难。1尘埃等离子体物理概述尘埃等离子体物理是近年来发展起来的新研究领域。“尘埃等离子体”作为一个专业名词，它不仅出现在等离子体物理领域，而R也常出现在空间物理、电波传播、半导体科学、材料科学等领域。简单地说，尘埃等离子体不是“纯”的等离子体，而是被尘埃“污染”了的等离子体⑴。1.1尘埃粒子和尘埃等离子体尘埃粒子相当普遍地存在于自然界，在天体空间、星际云、彗星、行星环、地球的磁层和电离层都

8、有各种尺度且密度不同的尘埃粒子存在。这里尘埃物质与气态物质的密度比约为10二尘埃粒子的尺度范围从几个纳米到几百个纳米。在太阳系中，人们已探测到各种形态和各种来源的尘埃粒子。近十年来，空间飞船对土星、火星的探测已证实了它们美丽的光环是由尺度从lm到l(T*m的各种大小不同的尘埃粒子组成的。实际上尘埃粒子也普遍存在于实验室装置中，人们对实验室屮尘埃粒子的认识也远早于对空间尘埃粒子的认识，早在1924年，朗缪就发表了第一篇讨论实验室尘埃粒子的论文