[发明专利]基于等离子体的可编程电/磁调控多功能器件及实现方法

权利要求书

1.基于等离子体的可编程电/磁调控多功能器件，其特征在于，该多功能器件由单一的等离子体层构成，所述等离子体层采用双端激励的方式获得，其上下端各有用于激励产生等离子体的电极阵列，构成一组激励电极，该组激励电极连接一个等离子体激励源进行激励，等离子体激励源的通断和电压大小通过可编程控制逻辑阵列进行控制，实现对等离子体层的等离子体密度的调控；该组激励电极的上下电极阵列之间充满惰性气体；所述等离子体层的背面设有电控磁铁阵列，电控磁铁阵列产生的磁场区域大小、强度大小和方向均通过可编程的逻辑阵列进行控制，实现对等离子体回旋频率的调控；

控制电控磁铁阵列产生的磁场区域大小、强度大小和方向来实现该多功能器件的功能可重构：当外加磁场为零时，该多功能器件工作为全向反射器；当外加磁场不为零或方向不同时，该多功能器件工作为极化分离器和隔离器。

2.根据权利要求1所述的基于等离子体的可编程电/磁调控多功能器件，其特征在于，等离子体层的长和宽相等，且远大于该多功能器件工作频率的电尺寸。

3.根据权利要求1所述的基于等离子体的可编程电/磁调控多功能器件，其特征在于，通过编程控制等离子体激励源和电控磁铁阵列有规律地产生非磁化和磁化等离子体薄层，非磁化等离子体薄层和磁化等离子体薄层以一种分形序列形式进行多层堆叠的紧密排列，构成基于非磁化等离子体/磁化等离子体多层结构；该分形序列为其中，表示S_n集合的补集，n为该分形的阶数，且n1。

4.根据权利要求3所述的基于等离子体的可编程电/磁调控多功能器件，其特征在于，分形初始序列满足S₀＝{M}、其中，M和P分别表示磁化等离子体薄层和非磁化等离子体薄层。

5.根据权利要求3所述的基于等离子体的可编程电/磁调控多功能器件，其特征在于，分形初始序列满足S₀＝{PM}、其中，M和P分别表示磁化等离子体薄层和非磁化等离子体薄层。

6.根据权利要求3所述的基于等离子体的可编程电/磁调控多功能器件，其特征在于，分形初始序列满足S₀＝{PMPP}、其中，M和P分别表示磁化等离子体薄层和非磁化等离子体薄层。

7.根据权利要求1所述的基于等离子体的可编程电/磁调控多功能器件，其特征在于，惰性气体密封在石英玻璃腔体中，电极阵列嵌入石英玻璃腔体中。

8.根据权利要求1所述的基于等离子体的可编程电/磁调控多功能器件，其特征在于，电极阵列为带枝节的三角环形金属电极阵列。

9.基于等离子体的可编程电/磁调控多功能器件的实现方法，其特征在于，在一组相对的电极阵列之间填充惰性气体，通过等离子体激励源激励该组电极阵列，获得等离子体层，在等离子体层的背面设置电控磁铁阵列；等离子体激励源的通断和电压大小通过可编程控制逻辑阵列进行控制，实现对等离子体层的等离子体密度的调控；电控磁铁阵列产生的磁场区域大小、强度大小和方向均通过可编程的逻辑阵列进行控制，实现对等离子体回旋频率的调控；

控制电控磁铁阵列产生的磁场区域大小、强度大小和方向来实现该多功能器件的功能可重构：当外加磁场为零时，该多功能器件工作为全向反射器；当外加磁场不为零或方向不同时，该多功能器件工作为极化分离器和隔离器。

10.根据权利要求9所述的基于等离子体的可编程电/磁调控多功能器件的实现方法，其特征在于，通过编程控制等离子体激励源和电控磁铁阵列有规律地产生非磁化和磁化等离子体薄层，非磁化等离子体薄层和磁化等离子体薄层以一种分形序列形式进行多层堆叠的紧密排列，构成基于非磁化等离子体/磁化等离子体多层结构；该分形序列为其中，表示S_n集合的补集，n为该分形的阶数，且n1。