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国际低温等离子体研究进展(2022.9)

国际进展 发布于 2023-9-11 02:15

来自工坊团队成员的分享。

前菜:养眼美图

等离子体拖曳航天器

等离子体“大气俘获(一种航天推进技术,即利用目的地大气层作为“刹车闸”将太空船送入行星或者卫星附近轨道)”是一种利用磁偶极子等离子体通过电离、捕捉和偏转大气流来产生阻力的航天器入轨方式。该技术发展所遇到的核心挑战,是在如何在地面上模拟磁化等离子体对高速中性粒子流的影响。图中所示的实验旨在测试等离子体大气俘获的流态下的质量和能量利用情况:后景中的辉光是射频等离子体与钼板组合产生的朝向相机的高速中性粒子流,其与使用空心阴极和钕磁铁产生的磁化等离子体(前景中辉光)相互作用所产生的阻力则通过动量通量传感器摆(前景中的圆形板)检测。

Kelly, C. et. al, "Experimental investigation of high velocity neutral flow interaction with a magnetized plasma." Plasma Sources Sci. Tech. 31, 065004 (2022). Prof. Justin Little, University of Washington, USA, littlej7@uw.edu. 

 

主菜:行业新闻&知识盛宴

  第二届美国低温等离子体暑期学校美国 安娜堡  

        第二届美国低温等离子体暑期学校(USLTPSS)将于2023年6月26-30日在美国密歇根大学安娜堡校区举行。USLTPSS旨在为刚进入低温等离子体(LTP)领域的研究生和研究人员提供一个机会,让他们可以在为期一周的活动内沉浸在低温等离子体的基础知识和应用中,并向本领域的领先研究人员学习。

     第一届USLTPSS讨论了低压和高压等离子体的基础知识、磁化等离子体、尘埃等离子体、等离子体与表面的相互作用、材料加工、建模和诊断、能源,环境,农业和健康应用、电力推进,燃烧和流动控制,并在建模和诊断方面举行了实践会议。此外还举行专题会议讨论了等离子体与生物膜的相互作用以及等离子体与复杂表面的相互作用。

     更多信息和注册信息将在近期公布。如有问题,请直接与Mark J. Kushner教授联系,mjkush@umich.edu。

组织者:

Peter J. Bruggeman教授,美国明尼苏达大学,pbruggem@umn.edu

Mark J. Kushner教授,美国密歇根大学,mjkush@umich.edu


PLATHINIUM(等离子体薄膜国际联盟会议)

法国蔚蓝海岸 安提布

PLATHINIUM(等离子体薄膜国际联盟会议)将于2023年9月11-15日举行。PLATHINIUM会议两年一度,主题涵盖等离子体物理学、等离子体处理和其他等离子体应用。它于2019年由以前的CIP、ITFCP和MIATEC会议合并而成。

主题:

· 用于光学、电子和其他功能的等离子体沉积涂层

· 用于转换和催化的等离子体

· 薄膜生长和建模

· 健康、农业和生命科学的等离子体

· 等离子体的工业应用

· 等离子体和液体

· 纳米材料和纳米结构的薄膜

· 过程控制(包括等离子体诊断、等离子体建模、数据科学的新方法)。

· 等离子体源和放电

· 等离子体-表面的相互作用

· 等离子体-沉积的保护和摩擦学涂层

论文征集于2022年11月开始。关注本次会议:https://www.plathinium.com


 在线研讨会 - OLTP和IOPS

在线低温等离子体研讨会(OLTP)和国际在线等离子体研讨会(IOPS)继续为国际等离子体社区提供定期听取该领域领先研究人员意见的机会。 

  • OLTP的进展(和过往的研讨会链接)可以在以下网址找到:https://theory.pppl.gov/news/seminars.php?scid=17&n=oltp-seminar-series

    Anne Bourdon博士和Igor Kaganovich博士,OLTP联合主席 anne.bourdon@lpp.polytechnique.fr, ikaganov@pppl.gov

  • IOPS的进展(以及过往研讨会的链接)可以在以下网站找到:http://www.apsgec.org/main/iops.php

    Kallol Bera博士,IOPS主席,kallol_bera@amat.com

自2022年年初以来,OLTP和GEC-IOPS已经联合举办了六次研讨会,近期安排如下:

·Timo Gans教授,10月27日(上午11:00 US-EDT):“常压等离子体中的反应物:测量和控制”

·Eray Aydil教授,12月13日(上午10:00 US-EDT):“等离子体在化学制造的电气化和脱碳中的作用”


Mathematics 特刊 : 强耦合粒子系统的量子动力学

MDPI旗下《数学》杂志(https://www.mdpi.com/journal/mathematics)特刊:“强耦合粒子系统的量子动力学”,该特刊将介绍强相关粒子系统研究中科学计算的最新研究成果。

涉及强相关性、量子效应和自旋效应的复杂过程很难用分析方法处理,因此在过去的几十年里,科学计算的作用逐步凸显。对量子多体传播体和密度矩阵进行明确的配置和相空间重构以便进一步计算,是其成功实现的基础迄今为止,在量子动力学的数值处理、量子蒙特卡罗方法及其组合方面已经有了长足的发展。

本刊欢迎将科学计算的新方法应用于库仑-等离子体系统、粒子物理系统等分析和计算性能相关的论文。更多信息和投稿说明,可联系:

Vladimir S. Filinov博士和Pavel Levashov博士

vladimir_filinov@mail.ru 


甜点:进展一瞥

微真空电弧推进器

(美国 乔治华盛顿大学)

GWU近期开发的平面微阴极真空推进器实现了卓越的性能参数组合:高达1.7mN的推力和37μN/W的推力功率,功率低于50W的同时效率高达57%。这种高效改进得以实现,是因为在第一级点火产生的初步等离子体区域施加第二级功率后,形成了大面积的阴极斑点。这种效果不同于传统的通过洛伦兹力加速离子,而是通过增加流量和提高排气速度来增加推力。在第二阶段,由于阴极斑点产生的离子增加,离子流速随之增加。这一效应是阴极电弧的特性,此过程产生了几乎完全电离的等离子体。

链接:https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.adc9850


比勒陀利亚大学等离子体研究组的学生为非洲做出贡献

比勒陀利亚大学 南非)

项目组利用等离子体技术开发了一套小型太阳能净水系统,为农村地区或受灾害影响的地区提供安全饮用水。南非和非洲大陆的许多村庄不仅缺少洁净用水,也同样缺乏电力,该系统采用的太阳能装置,给农村和电网外的社区供水带来现实意义,展现了LTP在为非洲提供清洁饮水方面的实际作用。该团队目前的实验室原型每四小时可提供120升的纯净水。

链接:https://www.youtube.com/watch?v=MeT48L99yIc


医用等离子体基础综述

国 奥多明尼昂大学)

大气压等离子体(CAP)在20世纪90年代中期进入生物医学研究领域,在去污和消毒方面取得了很好的效果。至今,等离子体在生物医学方面的应用已经扩展到伤口愈合、癌症治疗、牙科、化妆品等领域。

本文是PSST基础系列中的一篇文章,介绍了相关背景和等离子体在医学领域应用的科学原理。其主要目的是为计划在该领域进行研究的研究生提供介绍性材料和基本知识。

链接:https://doi.org/10.1088/1361-6595/ac604f 



宏观组装碳纳米管的高度N-功能化

英国 阿尔斯特大学

碳纳米材料的掺氮已经成为开发新材料特性的一种方法。Ruairi博士利用新颖而快速的等离子体诱导化学途径来克服传统功能化(碳管化学的手段,意思是在碳管表面(包括缺陷、两端)接上功能集团)的限制,如繁琐的处理时间、苛刻的化学物质和最大含氮量的标准限制。

该系统利用了乙醇水溶液中的直流等离子体生成的成分,以乙二胺作为氮气前体,对碳纳米管的宏观带状组合进行功能化。这些独特的、由等离子体产生的成分和途径能够实现快速和高水平的功能化,使氮原子浓度达到有史以来达到的最高水平22.5%。

链接:https://doi.org/10.1007/s10853-022-07463-7



扩散流注放电过程中低压空气的发射光谱

俄罗斯高电流电子研究所

对低气压流注放电辐射特性开展研究(该研究主要与包括红色精灵闪电在内的高空放电有关)。作者展示了在低压空气中由重复脉冲介质阻挡放电放电触发电离波辐射特性:在0.08-3Torr气压下,第二正带系、第一负带系和第一正带系的谱线在280-900nm波长范围内强度最大,它们对光谱辐射能量密度的贡献取决于放电区域和压力。第一正带系统光辐射使得电离波呈现红色。但是强的辐射来自于第二正带系和第一负带系。研究表明,当压力降低到0.04Torr或更低,在电压幅值不变的情况下,流注的光谱颜色也会发生明显变化。(尚未发表)


饮料:职业机会

Process Engineer / Process Chemist, Levidian, Cambridge, UK


Plasma Chemical Engineer / Plasma Chemist, Levidian, Cambridge, UK



PhD Position, Experimental Plasma Physics, Ruhr University, Bochum, Germany


 

Post-Doctoral Research Fellow – Plasma for Micro-Combustion, Laboratory for Plasma Physics, Paris,France



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