Быстрое вращение пылевой структуры в области сужения канала тока тлеющего разряда в магнитном поле ~1 Тл

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Рассмотрены механизмы вращения пылевых частиц в магнитном поле внутри вставки, определяющей положение первой стоячей страты в тлеющем разряде. Показано, что в полях, превышающих 0.5 Тл, существенное значение наряду с ионным увлечением может приобретать увлечение пылевых частиц нейтральным газом. Учет этого механизма приводит к заметному увеличению скорости вращения и хорошему согласию с экспериментальными данными.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

Л. Дьячков

Объединенный институт высоких температур РАН

Autor responsável pela correspondência
Email: dyachk@mail.ru
Rússia, Москва

Е. Дзлиева

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: dyachk@mail.ru
Rússia, Санкт-Петербург

Л. Новиков

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: dyachk@mail.ru
Rússia, Санкт-Петербург

С. Павлов

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: dyachk@mail.ru
Rússia, Санкт-Петербург

В. Карасев

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: dyachk@mail.ru
Rússia, Санкт-Петербург

Bibliografia

  1. Ishihara O., Kamimura T., Hirose K.I., Sato N. Rotation of a Two-dimensional Coulomb Cluster in a Magnetic Field // Phys. Rev. E. 2002. V. 66. 046406.
  2. Karasev V.Yu., Dzlieva E.S., Ivanov A.Y., Eikhval’d A.I. Rotational Motion of Dusty Structures in Glow Discharge in Longitudinal Magnetic Field // Phys. Rev. E. 2006. V. 74. 066403.
  3. Nedospasov A.V. Motion of Plasma-dust Structures and Gas in a Magnetic Field // Phys. Rev. E. 2009. V. 79. 036401.
  4. Carstensen J., Greiner F., Hou L.J., Maurer H., Piel A. Effect of Neutral Gas Motion on the Rotation of Dust Clusters in an Axial Magnetic Field // Phys. Plasmas. 2009. V. 16. 013702.
  5. Комплексная и пылевая плазма: из лаборатории в космос / Под ред. Фортова В.E., Морфила Г. М.: Физматлит, 2012. 444 с.
  6. Schwabe M., Konopka U., Bandyopadhyay P., Morfill G.E. Pattern Formation in a Complex Plasma in High Magnetic Fields // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 106. 215004.
  7. Thomas E. Jr., Lynch B., Konopka U., Merlino R.L., Rosenberg M. Observations of Imposed Ordered Structures in a Dusty Plasma at High Magnetic Field // Phys. Plasmas. 2015. V. 22. 030701.
  8. Choudhary M., Bergert R., Mitic S., Thoma M.H. Three-dimensional Dusty Plasma in a Strong Magnetic Field: Observation of Rotating Dust Tori // Phys. Plasmas. 2020. V. 27. 063701.
  9. Vasiliev M.M., D’yachkov L.G., Antipov S.N., Huijink R., Petrov O.F., Fortov V.E. Dynamics of Dust Structures in a DC Discharge under Action of Axial Magnetic Field // EPL. 2011. V. 93. 15001.
  10. Голант В.Е., Жилинский А.П., Сахаров И.Е. Основы физики плазмы. М.: Атомиздат, 1977. 384 с.
  11. Фортов В.Е., Храпак А.Г., Храпак С.А., Молотков В.И., Петров О.Ф. Пылевая плазма // УФН. 2004. Т. 174. № 5. С. 495.
  12. Цендин Л.Д. Ионизационные и дрейфово-температурные волны в средах с горячими электронами // ЖТФ. 1970. Т. 40. № 8. С. 1600.
  13. Nedospasov A.V. Gas Rotation in a Stratified Positive Column of Discharge in Longitudinal Magnetic Field // EPL. 2013. V. 103. 25001.
  14. Недоспасов А.В. Вращение газа в разрядах в продольном магнитном поле // УФН. 2015. Т. 185. № 6. С. 615.
  15. Паль А.Ф., Рябинкин А.Н., Серов А.О. Филиппов А.В. Вращение нейтрального газа в магнетронном разряде // ЖЭТФ. 2012. Т. 141. № 3. С. 608.
  16. Паль А.Ф., Рябинкин А.Н., Серов А.О., Филиппов А.В. Вращение нейтрального газа в магнетронном разряде // Письма в ЖТФ. 2014. Т. 40. № 24. С. 112.
  17. Popel S.I., Golub’ A.P., Kassem A.I., Zelenyi L.M. Dust Dynamics in the Lunar Dusty Plasmas: Effects of Magnetic Fields and Dust Charge Variations // Phys. Plasmas. 2022. V. 29. 013701.
  18. Popel S.I., Golub’ A.P., Zelenyi L.M. Dusty Plasmas above the Sunlit Surface of Mercury Variations // Phys. Plasmas. 2023. V. 30. 043701.
  19. Клярфельд Б.Н. Образование страт в газовом разряде // ЖЭТФ. 1952. Т. 22. С. 66.
  20. Dzlieva E.S., Dyachkov L.G., Novikov L.A., Pavlov S.I. Dusty Plasma in Inhomogeneous Magnetic Fields in a Stratified Glow Discharge // Molecules. 2021. V. 26. P. 3788.
  21. Дзлиева Е.С., Ермоленко М.А., Карасев В.Ю. Свойства плазменно-пылевых образований, сформированных в тлеющем разряде над нижней стенкой разрядной камеры // Физика плазмы. 2012. Т. 38. № 7. С. 591.
  22. Дзлиева Е.С., Карасев В.Ю., Эйхвальд А.И. Исследование магнитомеханического эффекта в газовом разряде с помощью пылевых частиц // Опт. и спектр. 2002. Т. 92. № 6. С. 1018.
  23. Дзлиева Е.С., Карасев В.Ю., Павлов С.И. Динамика плазменно-пылевых структур в ловушке в области сужения канала тока в магнитном поле // Физика плазмы. 2016. Т. 42. № 2. С. 142.
  24. Грановский В.Л. Электрический ток в газе. Установившийся ток. М.: Наука, 1971. 543 с.
  25. Dzlieva E.S., D’yachkov L.G., Novikov L.A., Pavlov S.I., Karasev V.Yu. Fast Rotation of Dust Particle Structures in DC Glow Discharge in a Strong Magnetic Field // Plasma Sources Sci. Technol. 2019. V. 28. 085020.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Schematic diagram of the experiment in [25]: 1 – discharge tube, 2 – insert, 3 – Teflon support for the insert, 4 – solenoid in the cryostat, 5 – dust structure, 6 – laser illumination, 7 – video camera.

Baixar (20KB)
Metadados
3. Fig. 2. Explanation of the calculation method.

Baixar (8KB)
Metadados
4. Fig. 3. Dependence of the angular velocity of rotation of the dust structure inside the insert on the magnetic field at p = 0.4 Torr, I = 1.5 mA; markers – experimental data; 1–3 – taking into account only ion drag, [25]; 4, 5 – also taking into account drag by neutral gas (this work); 2, 4 – l = 0.2 cm; 3, 5 – 1 cm.

Baixar (17KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024