矩形波导微波化学反应系统的研究

论文题目: 矩形波导微波化学反应系统的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 物理电子学

作者: 龚克

导师: 杨鸿生

关键词: 微波化学,矩形波导,谐振腔,微波化学反应器,等离子体,相对介电常数,压强

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着微波化学的发展,出现了各种微波化学反应系统。本文对基于矩形波导的微波化学反应系统进行了研究,这对认识矩形波导微波化学反应系统的性能、提高系统工作的可靠性、稳定性和效率都有重要意义;同时,对等离子体的基本参量进行了研究和测量,给出了一定条件下的等离子体的电子温度和等离子体密度,这是认识等离子体基本特性的重要方面;最后针对真空系统压强的测量,分析了气体流动的一般规律,介绍了基本的测压工具,并用线性分布理论来确定系统的压强。第一章简要介绍了微波化学的发展现状及其优点,给出了微波化学反应系统的基本框图,确立了论文的基本架构。第二章首先介绍了矩形波导微波化学反应系统的组成单元,然后针对系统中的具体元器件进行了以下几个方面的论述:环行器的作用、结构和工作原理及其主要技术指标;大功率微波衰减器的参量定义以及系统中使用的衰减器的技术指标;匹配负载的构成和作用;定向耦合器的构成、工作原理和主要技术指标。以上几个部分的介绍,进一步明确了矩形波导微波化学反应系统的工作原理和衡量指标,有利于提高系统工作的稳定性和可靠性。第三章首先给出了矩形波导微波化学反应器的组成及其示意图。然后针对该反应器的组成部分,具体分析了矩形波导的主模场结构分布,论述了基于矩形波导设计微波化学反应器的可行性;对矩形波导谐振腔的场分布进行了分析;介绍了利用软件设计和优化矩形波导微波化学反应器的方法。这对于认识该反应器的工作原理、提高反应器的工作稳定性和提高系统效率都有重要意义。第四章首先介绍了等离子体的基本概念和微波等离子体的特点,然后重点讨论了微波等离子体的基本参量及其测量。在等离子体的电子温度和等离子体密度的测量方面,介绍了郎缪尔探针法的基本原理,并通过此方法测量了一定条件下的甲烷微波等离子体的电子温度和等离子体密度。在等离子体的相对介电常数测量方面,首先根据郎缪尔探针法测量得到的等离子体密度并结合理论公式进行了推导计算;论文提出了一种新的测量等离子体相对介电常数的方法,即采用实验测量结合计算机模拟的方法确定等离子体的等效相对介电常数,介绍了此方法的具体操作步骤,明确了模拟计算的参数设置,最后给出了测量结果;并对两种方法进行了比较和分析。本章的阐述对于进一步认识等离子体的特性具有重要意义。第五章围绕系统中的真空系统压强的测量展开。介绍了真空度的表述和标定;分析了气体流动的一般规律;给出了系统压强测量的常用设备;最后用线性分布理论来确定系统的压强。最后是结束语、参考文献和致谢词。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 微波与物质的相互作用

1.3 矩形波导微波化学反应系统

1.4 本论文的研究目的和主要内容

第二章 矩形波导微波化学反应系统

2.1 矩形波导微波化学反应系统的组成

2.2 环形器

2.3 匹配负载

2.4 大功率微波衰减器

2.5 定向耦合器

2.6 本章小结

第三章 矩形波导微波化学反应器

3.1 矩形波导微波化学反应器的结构示意图

3.2 矩形波导单模谐振腔反应器的可行性分析

3.3 实验中使用的反应器的材料和参数

3.4 本章小结

第四章 微波等离子体基本参量的测量

4.1 等离子体简介

4.2 微波等离子体的优点及气体微波放电机理

4.3 等离子体的电子温度Te和等离子体密度n_0的测量

4.4 等离子体等效相对介电常数ε_r的测量

4.5 本章小结

第五章 真空系统的气体流速和压强

5.1 真空度的表述

5.2 真空状态下的气体流动

5.3 矩形波导微波化学反应系统中的真空

5.4 真空系统中反应管内气体压强的测量

5.5 本章小结

结束语

致谢

参考文献

附录

发布时间: 2007-06-11

参考文献

• [1].矩形波导谐振腔匹配负载的设计与研究[D]. 王利斌.电子科技大学2008
• [2].等效表面等离子激元的理论与应用研究[D]. 孙运何.南京航空航天大学2018
• [3].Ka波段SIW魔T结构的研究与设计[D]. 张开宁.电子科技大学2018
• [4].谐振腔法测量材料介电常数的研究[D]. 童川.华东师范大学2013
• [5].微波强电磁场产生技术研究[D]. 曾志敏.电子科技大学2016
• [6].基于基片集成波导谐振腔微扰法测量微波介质磁导率的方法研究[D]. 盛子烨.南京邮电大学2013
• [7].H面压缩矩形波导结环行器的研究[D]. 王梅生.东南大学2006
• [8].基于三角形SIW谐振腔的双模带通滤波器的研究[D]. 曹乐玮.南京邮电大学2018
• [9].微环谐振腔的传输及其开关特性研究[D]. 丰昀.杭州电子科技大学2014
• [10].用于蒸汽湿度测量的X波段微波谐振腔设计与制作[D]. 刘亚川.华北电力大学（河北）2005

相关论文

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• [3].微波高介电常数材料宽频带测试技术[D]. 张欣.西安电子科技大学2007
• [4].介质材料介电参数开口波导测量方法研究[D]. 苏俊.西北工业大学2007
• [5].微波多口耦合腔体系统的研究和实现[D]. 杨剑.电子科技大学2007
• [6].一种新型微波化学反应器的研究[D]. 杜国宏.四川大学2004
• [7].微波化学装置中相关技术的研究[D]. 彭艳军.东南大学2004
• [8].“蓝田”微波化学反应器数值模拟与实验[D]. 何翔.四川大学2005
• [9].“仰韶-Ⅰ”微波化学实验系统设计[D]. 李超菊.四川大学2005
• [10].微波场中温度分布的数值模拟研究[D]. 李勇.云南师范大学2006

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