近日，核学院等离子体物理与聚变工程系多相等离子体课题组在该领域的研究取得了进展，通过建立高超等离子体流动与电磁波多层传输模型，分析了非电离反应对飞行器再入过程中等离子体产生机制和电磁波通信的影响，并提出通过降低NO⇌N+O反应速率来缓解射频中断的潜在新方案。该研究工作以“Effect of non-ionizing reaction rate (assumed to be controllable) on the plasma generation mechanism and communication around RAMC vehicle during atmospheric reentry”为题发表于《Scientific Reports》。文章第一作者和通讯作者分别为核科学技术学院博士研究生欧阳文冲和特任研究员吴征威。
要点：
1）本文模型的电子密度数据与其他研究人员模型结果以及飞行试验测量数据具有良好的一致性。由于反射计测量的是小区域的近似平均电子密度，飞行测试数据处于峰值和壁面电子密度之间是完全合理的。
2）在所有非电离反应中，仅NO⇌N+O的反应速率对车辆周围的电子密度具有显着影响，而且影响程度小于电离反应速率。尽管N2⇌N+N和 O2⇌O+O的反应速率的降低减少了该反应中N或O的形成，但电子数密度并未降低。原因是某种N或O物质的单一还原会促进其他反应中该物质的形成。
3）电磁波衰减随着NO⇌N+O反应速率的降低而减小。当反应速率降低25倍时，电磁波的最大衰减可降低12 dB。虽然NO⇌N+O反应速率的影响小于N+O⇌NO++e电离反应速率，但降低NO⇌N+O反应速率仍然可以有效地减少电磁波的衰减。
该工作对于开展后续实验奠定了基础，具有指导作用。
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