Пылевая плазма
Cтраница 2
Еще одним источником внешнего воздействия на пылевую плазму может служить магнитное поле. [16]
Условия, которые могут реализовываться в пылевой плазме, весьма разнообразны в зависимости от соотношений между ее характерными параметрами. Одной из основных характеристик системы многих взаимодействующих частиц, является параметр неидеальности, определяемый как отношение потенциальной энергии взаимодействия между соседними частицами к их средней кинетической энергии. [17]
Данный раздел посвящен волновым процессам в пылевой плазме. При выборе материала приоритет в основном отдавался тем явлениям, для которых существуют как теоретические, так и экспериментальные результаты, и которые используются для диагностики лабораторной пылевой плазмы. Основное внимание уделяется эффектам, качественно связанным с наличием пылевого компонента. Часто они не имеют аналога в обычной многокомпонентной плазме. Вначале рассматривается вопрос об осцилляциях уединенной частицы в приэлектродных слоях газовых разрядов. Затем дается введение в теорию линейных волн в пылевой плазме и рассматриваются некоторые механизмы их неустойчивости и затухания. В заключение раздела обсуждаются некоторые экспериментальные результаты, в том числе генерация волн как средство диагностики пылевой плазмы. [18]
Для изучения закономерностей формирования пространственных структур в пылевой плазме были разработаны и реализованы лазерные методы, такие как визуализация частиц с помощью световой плоскости, лазерный счетчик частиц, дифрактометрический метод определения структуры частиц, лазерный доплеров-ский метод измерения скорости частиц. [19]
Эта модель дает упрощенную картину происходящего в пылевой плазме и неприменима для описания некоторых экспериментов, особенно когда анизотропия плазмы играет существенную роль. Однако с ее помощью удалось получить ряд качественных результатов, подтвержденных экспериментально, и поэтому она может рассматриваться как основа для создания более реалистичных моделей для описания свойств пылевой плазмы в различных условиях. [20]
Круг специалистов, проявляющих интерес к исследованию свойств пылевой плазмы, постоянно расширяется, а число публикаций неуклонно растет. Учитывая это, ниже обсуждаются, прежде всего, те аспекты, которые необходимы для понимания основных процессов в пылевой плазме и наиболее часто встречающиеся в исследованиях. [21]
В последнее десятилетие большой интерес вызывает изучение свойств неидеальной пылевой плазмы [12-17], основными компонентами которой являются электроны, однозарядные ионы и заряженные частицы конденсированной дисперсной фазы. [22]
Равновесный случай, рассмотренный выше, достаточно редок для пылевой плазмы. Так, если приобретаемый заряд связан с поглощением и поверхностной рекомбинацией электронов и ионов плазмы, то поглощение последних происходит непрерывно, и для существования плазмы при наличии пыли необходимы постоянные источники ионизации, поддерживаемые подводом энергии в разряд. Таким образом система является открытой. При этом распределения электронов и ионов в окрестности частицы оказываются неравновесными ( не больцма-новскими): отсутствуют электронные и ионные потоки, направленные от поверхности пылевой частицы обратно в плазму. Как следствие, на расстояниях, превышающих дебаевский радиус, потенциал макрочастицы не экранируется экспоненциально в соответствии с (11.41), а имеет степенную асимптотику. [23]
Критерием применимости различных теоретических моделей может служить численное моделирование пылевой плазмы. [24]
В данном разделе рассмотрены некоторые новые направления лабораторных исследований пылевой плазмы. Здесь мы фокусируем внимание на следующих направлениях изучения свойств пылевой плазмы: исследования в условиях микрогравитации, внешние воздействия, использование несферических частиц и, в заключение, кратко останавливаемся на возможных применениях пылевой плазмы. [25]
Помимо средних межчастичных расстояний характерными пространственными масштабами, характеризующими пылевую плазму, являются деба-евские радиусы экранирования каждой из подсистем, а также размер пылевых частиц. [26]
Как показал эксперимент, изучение поведения пылевой компоненты и свойств пылевой плазмы, образованной пучком ускоренных ионов, достаточно интересно с фундаментальной точки зрения. Использование ускорителя для таких исследований является более безопасным способом по сравнению с использованием спонтанно делящихся изотопов. Результаты исследований могут послужить базой для разработки в будущем, ядерно-оптических и ядерно-электрических преобразователей [6], основанных на использовании в качестве топлива радиоактивных микрочастиц находящихся в виде взвеси в газовой среде. [27]
Отметим, что при анализе экспериментальных результатов часто используется теория пылевого звука в идеальной пылевой плазме, хотя в эксперименте пылевые частицы могут сильно взаимодействовать. [29]
Хорошо известно, что коллоидные растворы, свойства которых имеют много общего со свойствами пылевой плазмы, демонстрируют значительно более широкий спектр возможных состояний в случае сильно асимметричных цилиндрических или дискообразных частиц. В таких растворах наряду с жид костной, могут наблюдаться различные жидкокристаллические и кристаллические фазы с различной степенью ориентационного и позиционного упорядочения. Также хорошо известно, что использование цилиндрических зондов наряду со сферическими существенно расширяет возможности диагностики низкотемпературной плазмы. Очевидно, что использование цилиндрических частиц в дополнение к сферическим может также существенно расширить возможности бесконтактных методов диагностики плазмы. [30]
Страницы: 1 2 3 4