|
|
|
Динамические свойства пылевой плазмы
Средняя кинетическая энергия пылевых частиц является важной величиной при исследовании различных процессов в пылевой плазме [1].
Ряд экспериментов [2-4] по пылевой плазме показал "разогрев" (увеличение кинетической энергии) пылевых частиц до температуры порядка десятков эВ,
что на порядки превосходит температуры электронов, ионов и нейтрального газа.
Под температурой пылевых частиц имеется ввиду средняя кинетическая энергия движения пылевых частиц, а не температура поверхности пылинок.
Кинетическая температура пылинок определяется балансом "нагрева" и "охлаждения" пылевых частиц.
Считается, что охлаждение главным образом обусловлено трением пылинок о нейтральный газ.
Столкновения с нейтральным газом комнатной температуры разогревают пылевые частицы только до комнатной температуры,
в то время как в эксперименте наблюдается "разогрев" пылинок до температур на несколько порядков больше комнатной температуры.
В литературе представлено множество механизмов для объяснения высокой кинетической температуры пылевых частиц.
Однако учёт различных факторов (флуктуаций электростатического поля в плазме и флуктуаций заряда пылинок,
взаимодействия стохастических флуктуаций заряда пылинок с электрическим полем, флуктуаций концентрации ионов,
запаздывания зарядки пылинки в постоянном поле) не даёт объяснения "аномального разогрева" пылевых частиц до наблюдаемых в эксперименте кинетических температур.
В этой связи большой интерес представляет анализ возможных механизмов "разогрева" пылевых частиц.
1. Фортов В.Е., Храпак А.Г., Храпак С.А., Молотков В.И., Петров О.Ф. // УФН. 2004. Т. 174. С. 495.
2. Quinn R.A. and Goree J. // Physics of Plasmas. 2000. V. 7. N. 10. P. 3904.
3. Samarian A.A., James B.W., Vladimirov S.V., and Cramer N.F. // Phys. Rev. E. 2001. V. 64. P. 025402(R).
4. Жаховский В.В., Молотков В.И., Нефедов А.П., Торчинский В.М., Храпак А.Г., Фортов В.Е. // Письма в ЖЭТФ. 1997. Т. 66. В. 6. С. 392.
|