Плазменные моды

Полупроводники. Своеобразие полупроводников (полуметаллов) состоит в существовании двух отличающихся по частоте плазменных мод. ВЧ-мода обуслов- [c.601]

Таким образом, теперь вместо звуковых мод мы имеем собственные значения совершенно иного рода назовем их плазменными модами. Для больших значений к членом o можно пренебречь, и мы снова [c.80]

Периодический потенциал 214 Пироэлектрики 297 Плазменная частота 158 Пластическая деформация 128 Плотная упаковка шаров 28 Плотность нормальных мод 171 [c.383]

Выходное излучение газового лазера содержит дополнительные компоненты шума, которые увеличивают шумовую мощность на выходе по сравнению с идеальным значением, соответствующим выражению (9.7). Величина этих компонент зависит от типа газового лазера (на возбужденных или ионизированных атомах), методов возбуждения (постоянный гок, ВЧ-разряд или комбинация постоянного тока и ВЧ-разряда), превышения мощности возбуждения над пороговой и т. д. Например, возможны плазменные шумы, вызванные флуктуациями постоянного тока в плазме. Могут существовать шумы, характер которых совпадает с характером избыточного фотонного шума. Конкуренция между двумя нижними энергетическими уровнями при одном и том же инвертированном верхнем уровне, приводящая к когерентному излучению более чем на одной длине волны, также может быть причиной появления шумов. Возможна и интерференция мод, особенно в длинных лазерах, где одновременно генерируется большое число осевых типов колебаний. Кроме того, шумы от источников питания (в ионных лазерах) вызывают пульсирующие токи в плазме (или индуцированные в плазме магнитным полем [c.460]

В лазерных генераторах избыточный фотонный шум или шум спонтанного излучения, который предсказывается на основе модели, где газовый лазер рассматривается как насыщенный усилитель шумов [30, 31], был подвергнут обширному экспериментальному исследованию [32, 33]. Измерения показали, что избыточный шум может обнаруживаться в газовых лазерах с низким усилением, работающих около порога генерации (выше и ниже его). По мере увеличения усиления и выходной мощности лазера, т. е. когда генератор работает вдали от порога, отношение шумов спонтанного излучения к дробовому шуму быстро уменьшается и избыточный фотонный шум становится меньше плазменных шумов, других спонтанных шумов и шумов, обусловленных модами, отличными от интересующих нас мод низшего порядка. [c.466]

Кроме низкочастотной моды плазменных колебаний, обусловленных электронами проводимости, в полупроводниках возможны [c.100]

Видно, что их поведение в пределе й - О радикально различается. В плазменной моде отсутствует член, линейный по к, но содержится константа и член, квадратичный по к. Стоит обратить внимание на то, что соотношение (12.7.8) не может описывать звуковые волны, даже если положить оор- - 0. В самом деле, сОр входит в знаменатель второго члена разложения. Крендельное значение можно найти с помощью точного выражения (12.7.7), но опять-таки невозможно построить приемлемое разложение по степеням оорг получаюпщйся ряд расходится при i->0 [c.80]

Это типичная плазменная мода, в точности соответствующая макроскопической моде (12.7.8). Заслуживает внимания тот факт, что несмотря на сингулярный характер самосогласованного члена, найденные собственные значения конечны при k- -Q. Тем не мете наличие кулоновской сингулярности приводит к коренному изменению природы собственных значений по сравнению со слу-чаем обычных газов. В частности, новые собстжнны значения не стремятся к нулю при к - -0. [c.116]

В. в п. в отсутствие магнитного поля. В отсутствие внешних электрич. и магн. полей ( 0 = 0, Яа=0) в изотропной холодной плазме существуют две моды собств. колебаний продольные и поперечные волны. (Диэлектрич, проницаемость плазмы е в отсутствие внеш. полей является скаляром.) Причиной продольных колебаний (J f ), наз. ленгмюров-с к и м и (плазменными колебаниями или волнами пространственного заряда), является электрич, иоле, вызываемое разделением зарядов. Частота этих колебаний не зависит от длины волны, т, е. нет дисперсии этих волн, и равна ленгмюровской частоте 1лектронов lXl = a) ,(,= Здесь п — плотность равновесной [c.328]

НЧ-мода обусловлена колебаниями электронов проводимости или дырок. В случае полупроводника с одним типом изотропных носителей Шр находится из ф-лы (1), где т— эфф. масса носителей заряда, е — диэлект-рич. проницаемость полупроводника, п — концентрация носителей. Плазменные колебания в этом случае — колебания газа свободных носителей относительно хаотически расположенных в кристаллич. решётке ионн-зиров. донорных или акцепторных примесных центров. Энергии плазмонов Йш 0,01—0,1 эВ, что соответствует субмиллиметровому или ИК-диапазону. Такие илазмоны могут возбуждаться термически, причём подобно фононам они являются бозонами. [c.602]

Многокомпонентная плазма возникает в полупроводниках и полуметаллах, содержащих неск. групп носителей заряда (электроны и дырки разных долин в многодолинных полупроводниках, лёгкие и тяжёлые дырки и т. д.). Обычно энергетич. спектр таких полупроводников анизотропен следствием анизотропии т II е является анизотропия о)р. Наир,, в одноосных кристаллах плазмоны, распространяющиеся вдоль и поперёк оси, имеют разную частоту. В многодолинных полупроводниках электроны разных долин образуют многокомпонентаую плазму, в к-рой могут существовать дополнит, моды плазменных колебаний. [c.602]

Отличия и достоинства П. э. Подобно вакуумной и квантовой электронике П. э. основана на явлении индуцированного (вынужденного) излучения и поглощения эл.-магн. волн заряж. частицами в плазме. Но если вакуумная электроника рассматривает излучение потоков заряж. частиц, движущихся в электродинамич. структурах — металлич, либо диэлектрич. волноводах и резонаторах, то П. э. исследует излучение потоков заряж. частиц, движущихся в плазме, в плазменных волноводах и резонаторах (см. Волновод плазменный). Частота эл.-магн. излучения в вакуумной электронике определяется конечными геом. размерами волноводов и резонаторов, а в квантовой электронике — дискретностью энергетич. уровней излучателей (возбуждённых атомов и молекул) поэтому генераторы когерентного эл.-магн. излучения в вакуумной и в квантовой электронике узкополосны, менять их частоту плавно практически невозможно. В плазменных приборах частота зависит не только от геом. размеров волноводов и резонаторов, но и от п.чотности плазмы, поэтому излучатели в П. э. многомодовые меняя плотность плазмы, можно менять частоты в широком интервале.В этом заключается одно из существ, отличий и преимуществ П. э. Так, напр., частота продольных ленгмюровских колебаний холодной изотропной плаз.мы (в систе.ме ед. СС8Е) Шр = (3-10 Нр) / С", где Пр — плотность плазмы. При изменении реально используе.мой плотности плазмы в пределах (10 °—Ю ) см" можно возбуждать волны длиной X (10" —10 ) см, что перекрывает всю полосу СВЧ от субмиллиметрового и до дециметрового диапазона. При наложении на плазму внеш. магн. поля диапазон частот собств. мод эл.-магн. колебаний плазмы расширяется. [c.607]

Второе отличие П. э. от вакуумной состоит а том, что если в последней возбуждаются поверхностные волны,. либо осн. моды эл.-магн, колебаний диэлектрич. волноводов и резонаторов, то в П. э. происходит также эфф, возбуждение высоких объёмных мод сХ, намного меньшей геом. размеров плазменных волноводов и резонаторов. Макс, достижимая напряжённость электрич. поля в плазме ичмс (< — скорость света) и при плотно- [c.607]

Если в среде возможно распространение неск. типов волн, то процесс рассеяния сопровождается трансформацией энергии волн одного типа в энергию волн др. пша. Так, эл.-магн. волна в неоднородной плазме порождает рассеянные плазменные волны (и наоборот). Золна с одним типом поляризации порождает волну с др. типом поляризации. В нерегулярных волноводах з-за рассеяния происходит трансформация энергии одних мод в энергию других. [c.277]

Кроме этих объёмных колебаний существуют. моды колебаний, локализованные на границе плазменного шнура. Эти моды очень чувствительны к состоянию плазмы на самой периферии, их поведение усложнено атомарными процессами. Внеш. и bhvi р. моды колебаний могут сильно влиять на процессы переноса тепла и частиц, они приводят к возможности перехода плазмы из одного режима маги, термоизоляции в другой и обратно. Если в плазме Т, распределение частиц по скоростям сильно отличается от распределения Максвелла, то возникает возможность для развития кинетич, неустойчивостей. Напр., при рождении большого кол-ва убегающих электронов развивается т. н. веерная неустойчивость, приводящая к трансформации продольной энергии электронов в поперечную. Кинетич. неустойчивости развиваются также при наличии ионов с высокой энергией, возникающих при дополнит, нагреве плазмы, [c.120]

Трансформация II типа. При взаимодействии быстрой ЭЛ.-маги, волны, наз. 1акже модой холодной плазмы, с медленной плазменной волной, фазовая скорость с-рой существенно зависит от емп-ры плазменных электронов Т , 1[роисход гг резонансный назрев плазмы. В окрестное и слоя плазменною резонанса, где энергия ЭЛ.-магм, волны перекачивается н тепловую энергию электронов В магниюактивной плазме возможна линейная Т. в, вблизи слоев гибридного резонанса (ем. Взаимодействие вот и При этом если эл,- [c.161]

Ленгмюровская турбулентность может развиваться в плазме без магн. поля и связана с возбуждением самой простой моды колебаний в виде смещения электронов относительно ионов (плазменные колебания). При очень малой амплитуде смеп1ения -это линейные ленгмюровские волны. Однако при увеличении амплитуды ленгмюровских волн очень быстро возникают нелинейные эффекты. А именно, вследствие небольшого смеп]ения ионов возникает модулячионная неустойчивость, приводящая к появлению сгустков ленгмюровских волн — солитонов. Эти солитоны оказываются неустойчивыми по отношению к самосжатию до таких малых размеров (коллапс ленгмюровских волн), что их энергия может переходить в энергию ускоряемых электронов. Перечисленные выше и многие др. эффекты, обнаруживаемые в развитой ленгмюров-ской Т. п., описываются ур-ниями Захарова, к-рые следуют из ур-ний двухжидкостной динамики плазмы при явном выделении в электронном отклике адиабатической ионной части. [c.184]

В разд. 6.9 мы показали, что на границе между однородной диэлектрической и периодической слоистой диэлектрической средами могут существовать поверхностные электромагнитные волны. Эти моды являются в действительности затухающими блоховскими волнами периодической среды. При данной частоте ш в такой структуре может распространяться большое число как ТЕ-, так и ТМ-мод. Покажем теперь, что поверхностные электромагнитные волны могут также существовать на границе между двумя средами, если диэлектрические проницаемости сред имеют противоположные знаки (например, воздух и серебро). При данной частоте существует лищь одна ТМ-мода. Амплитуда волны экспоненциально уменьшается в обеих средах в направлении, перпендикулярном поверхности. Эти моды называются также поверхностными плазмо-нами вследствие вклада электронной плазмы в отрицательную диэлектрическую проницаемость металлов, когда оптическая частота меньше плазменной частоты (т. е. ш < w ). Ниже мы получим характеристики распространения поверхностных электромагнитных волн. [c.528]

Типичное время жизни плазменного факела — до 10 с. Это время, как видно, гораздо больше времени действии импульсного лазерного излучения для режима модуляции добротности (10 с) и тем более для режима синхронизации мод (10 с). Типичный максимальный размер плазменного факела — до 1 см. Этот размер гораздо больше не только глубины, иа которую на-греваетсн твердое тело (лекция 19), но даже поперечиого размера нагреваемой области (обычно при фокусировке лазерного излучении диаметр кружка фокусировки 0,1 мм). [c.250]

МОД. РТ733 ДЛЯ плазменно-механической обработки (ПМО). Станок оснащен плазменной установкой типа УПМО-401, в качестве плазмообразующего газа используется сжатый воздух. [c.191]

ДИСПЕРСИЯ ВОЛН (от лат. (118рег-з1о — рассеяние), зависимость фазовой скорости Уф гармонич, волны от её частоты (О. Простейшим-примером явл. Д. в. в линейных однородных средах, характеризуемая т. н. дисперс. уравнением (законом дисперсии) оно связывает частоту и волн, число к плоской гармонич. волны со= (о (к) (а в анизотропных средах — частоту и волн, вектор к). Дисперс. уравнение может иметь неск. ветвей, к-рым соответствуют разл. типы волн (моды). Напр,, в изотропной плазме — это ветви, относящиеся к эл,-магн., плазменным и ионно-звук. волнам. [c.166]

Смотреть страницы где упоминается термин Плазменные моды : [c.394] [c.641] [c.561] [c.616] [c.309] [c.316] [c.345] [c.574] [c.607] [c.16] [c.120] [c.161] [c.553] [c.648] [c.540] [c.65] [c.570] [c.8] [c.101] [c.421] [c.39] [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...