Плазменно-пылевые структуры в тлеющем разряде постоянного тока при криогенных температурах

  • Автор:
  • Специальность ВАК РФ: 01.04.08
  • Научная степень: Кандидатская
  • Год защиты: 2007
  • Место защиты: Москва
  • Количество страниц: 105 с. : ил.
  • бесплатно скачать автореферат
  • Стоимость: 230 руб.
Титульный лист Плазменно-пылевые структуры в тлеющем разряде постоянного тока при криогенных температурах
Оглавление Плазменно-пылевые структуры в тлеющем разряде постоянного тока при криогенных температурах
Содержание Плазменно-пылевые структуры в тлеющем разряде постоянного тока при криогенных температурах
ГЛАВА 1. Упорядоченные структуры макрочастиц в плазме газовых разрядов.
1.1. Зарядка пылевых частиц в газоразрядной плазме.
1.2. Основные силы, действующие на пылевые частицы со стороны газо-плазменной среды.
1.3 Электростатический потенциал вокруг пылевой частицы и взаимодействие пылевых частиц в плазме.
1.4. Неидеальность плазменно-пылевых структур и фазовые переходы.
1.5. Выводы к Главе 1.
ГЛАВА 2. Методы генерации и диагностики пылевой плазмы в тлеющем разряде постоянного тока.
2.1. Газоразрядные устройства и условия формирования упорядоченных плазменно-пылевых структур в разряде.
2.2. Плазменно-пылевые структуры в стратифицированном положительном столбе тлеющего разряда постоянного тока.
2.3. Оптическая диагностика структур и динамики пылевых частиц в газоразрядной плазме.
2.4. Выводы к Главе 2.
ГЛАВА 3. Экспериментальная установка для оптической диагностики пылевой плазмы в тлеющем разряде постоянного тока при криогенных температурах.
3.1. Оптический криостат на базе сосудов Дьюара для создания и поддержания температуры в диапазоне 4.2-77 К.
3.2. Диагностический комплекс для визуализации и регистрации плазменно-пылевых структур в тлеющем разряде
ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования плазменнопылевых структур в тлеющем разряде постоянного тока при криогенных температурах.
4.1. Структурные и динамические свойства плазменнопылевых образований при температуре кипения
жидкого азота (77 К)
4.2. Плазменно-пылевые образования при температуре кипения жидкого гелия (4.2 К)
4.3. Температурные зависимости структуры и динамики плазменно-пылевых образований в диапазоне 4.2-77 К 80'
4.4. Анализ экспериментальных результатов
4.5. Выводы к Главе 4. •
постоянного тока при криогенных температурах.
3.3. Диагностика плазмы тлеющего разряда
постоянного тока при криогенных температурах.
3.4. Выводы к Главе 3.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
Актуальность работы
Пылевая плазма (от англ. dusty plasma) представляет собой ионизованный газ, содержащий заряженные частицы конденсированного вещества.
Пыль и пылевая плазма широко распространены в космосе. Они присутствуют в планетных кольцах, хвостах комет, в межпланетных и межзвездных облаках [1-6]. Пылевая плазма обнаружена вблизи искусственных спутников земли и космических аппаратов [5, 6], в термоядерных установках с магнитным удержанием [7-9]. Наконец, очень активно исследуется пылевая плазма в лабораторных условиях. Пылевые частицы, находящиеся в плазме, приобретают электрический заряд и представляют собой дополнительную заряженную компоненту плазмы. В силу большого заряда пылевых частиц потенциальная энергия электростатического взаимодействия между ними (пропорциональная произведению зарядов взаимодействующих частиц) велика. Поэтому неидеальность подсистемы пылевых частиц реализуется значительно легче, чем неидеальность электрон - ионной подсистемы, хотя концентрация макрочастиц обычно значительно ниже концентраций электронов и ионов. Тем самым, оказывается возможным появление ближнего порядка, и даже кристаллизация в системе пылевых частиц. Впервые экспериментальная
корреляционной функции по экспериментальным данным была применена методика, описанная ниже. Для каждой частицы с координатами (х0, уо) были выполнены следующие действия. Подсчитывалось число N частиц в кольце с центром в. точке (хо, уо) радиусом г и толщиной А г. Далее определялась величина
где Ф(г) - площадь кольца. Так как в эксперименте приходиться иметь дело с ограниченной областью, в которой находятся пылевые частицы, то, для того чтобы дальнейшее усреднение было корректно, функция д(г) вычислялась на промежутке (0, г0), где го - расстояние от точки (хо, уо) до ближайшей границы. Корреляционную функцию g(r) получаем из д(г) путем усреднения по ансамблю пылевых частиц, а также, для увеличения статистики, усреднением по различным кадрам.
Погрешность измерения корреляционных функций зависит от величины, набираемой статистики, в рассматриваемых экспериментах она составляла менее 5%. Эта величина определяется погрешностью определения числа частиц = -/лг и погрешностью в определении площади Ф(г). Последняя зависит от величины 5Г. Пример корреляционной функции, восстановленной из экспериментальных данных (структура на рис 2.4), представлен на рис. 2.8.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Пикуз, Сергей Александрович
2007