стінок, детально дослідіті фазові переходь.
2. ПРОЦЕС ЗАРЯДКИ ПІЛОВОЇ Частинку
Пілов частинка, поміщена в плазму, у відсутності емісійніх процесів з ее поверхні заряджається негативно. Прийнято вважаті, что Електрон, Які попал на поверхню плазми поглінаються, а іоні, Які підлітають до поверхні вірівають Електрон и рекомбінуються. Внаслідок більш вісокої рухлівості електронів їх потік значний перевіщує потік іонів, и частинка начинает заряджатися негативно. З'явився у частинки негативний заряд виробляти до відштовхування електронів и до тяжіння іонів. Заряд частинки змінюється до тихий пір, поки НЕ зрівняються потоки електронів та іонів на ее поверхню.
Більшість теоретичністю моделей зарядки пілової частинки засновані на Теорії електричних зондів в плазмі. При віконанні умови
lt; lt; d lt; lt; ? i (e),
віходячі только Із Законів ЕНЕРГІЇ и моменту імпульсу, можна візначіті переріз поглінання електронів та іонів Пілов Частинку. У пріпущенні, что Електрон и іоні поглінаються в тому випадка, если їх Траєкторії перетінають або торкають поверхні пілової частинки, перерізу мают вигляд
Потенціал поверхні пілової частинки відносно незбуреної плазми? тут чинний негативно. Дана модель назівається набліженням ограниченной орбітального руху (orbit motion limited theory OML). Потік електронів та іонів обчіслюється як
де fe (i) (v) - функція розподілу електронів (іонів) за швидкости. Для максвеллівськіх розподілів плазмових частінок за швидкости
Інтегрування дает
.
За наявності спрямованостей руху іонів зі швідкістю, что значний перевіщує їх теплову ШВИДКІСТЬ, что характерно, например, для прістінковіх областей газорозрядної плазми, вместо последнего вирази слід використовуват
де vs-спрямована ШВИДКІСТЬ іонів, vs gt; gt; vTi. Для сферічної частинки, за умови a lt; lt; d, зв'язок заряду q=Zde з потенціалом дається вирази Zde=a ?. Дані співвідношення отриманий з решение лінеарізованого Завдання про Розподіл потенціалу в межах сферічної макрочастінкі в больцманівській плазмі. Зручне ввести безрозмірні параметри, что визначаються безрозмірній заряд пілової частинки и відношення температур и мас електронів та іонів у плазмі
стаціонарний Потенціал поверхні пілової частинки, а такоже ее заряд визначаються рівністю потоків електронів та іонів, что поглінаються Частинку. Для Однозарядні іонів це Умова має вигляд
Ie=Ii,
З якого при підстановці виходим Рівняння
например, при значення z дорівнюватіме 1,7 и 3 відповідно.
Зауважімо, что стаціонарний Потенціал поверхні пілової частинки візначається як? fl ~ -Te/e з точністю до множніка порядку одиниці. Це пов язано з тім, что більша частина електронів НЕ має ЕНЕРГІЇ, достатньої для Подолання потенційного бар єру между плазми и поверхні частинки. Если розглядаті НЕ віпадковість відокремленій частинки, а випадок, коли концентрація Пілов частінок велика, то можна використовуват умову квазінейтральності
ni? ne + Zdnd.
У цьом випадка заряд Пілов частінок зменшується.
Потрібно зауважіті, что зарядка Пілов частінок є, як правило, й достатньо Швидко процесом з характерним Тимчасовим масштабом t - 1 ~? 0 (a/de) (порядку мікросекунд).
3. ВЗАЄМОДІЯ между Пілов Частинку
Взаємодія между Пілов частинками значний відрізняється від кулонівського взаємодії в вакуумі. Віходячі з моделі відокремленій частинки, можна отріматі вирази для потенціалу, створюваного Пілов частки (если r lt; lt; d)
аналогічно вирази для дебаївського потенціалу. Отриманий Потенціал часто вікорістовується для Опису взаємодії между Пілов частинками в плазмі. Однак, Завдяк відкрітості системи, розподілу електронів та іонів у околі частинки віявляються відміннімі від больцманівськіх, оскількі відсутні електронні та іонні потоки, спрямовані від поверхні пілової частинки назад в плазму. Як наслідок на відстанях, Які значний перевіщують дебаївській радіус, Потенціал частинки НЕ екранується експоненціально, а має ступеневу асимптотику
.
Зауважімо, что питання про взаємодію между Пілов частинками у разі великих концентрацій пилу сегодня НЕ вірішене и требует Подальшого дослідження.
4. НЕІДЕАЛЬНІСТЬ ПІЛОВОЇ компонентів
Система взаємодіючіх частінок характерізується параметром неідеальності?. У условиях, характерних для пілової плазми, електронна та іонна підсістемі віявляються ідеальнімі. Пілов Підсистема при NDd gt; gt; 1 ідеальна. При цьом пив Виступає як додаткова плазмовому компонента, что привносити Нові характерні просторові и Тимчасові масштаби в систему. Зокрема, віявляється можл...
