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

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

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.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. Г. Дьячков

Объединенный институт высоких температур РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: dyachk@mail.ru
Россия, Москва

Е. С. Дзлиева

Санкт-Петербургский государственный университет

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

Л. А. Новиков

Санкт-Петербургский государственный университет

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

С. И. Павлов

Санкт-Петербургский государственный университет

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

В. Ю. Карасев

Санкт-Петербургский государственный университет

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

Список литературы

  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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема эксперимента в [25]: 1 – разрядная трубка, 2 – вставка, 3 – тефлоновая опора для вставки, 4 – соленоид в криостате, 5 – пылевая структура, 6 – лазерная подсветка, 7 – видеокамера.

Скачать (20KB)
Метаданные
3. Рис. 2. К пояснению метода расчета.

Скачать (8KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость угловой скорости вращения пылевой структуры внутри вставки от магнитного поля при p = 0.4 Торр, I = 1.5 мА; маркеры – экспериментальные данные; 1–3 – учет только ионного увлечения, [25]; 4, 5 – учет также увлечения нейтральным газом (данная работа); 2, 4 – l = 0.2 см; 3, 5 – 1 см.

Скачать (17KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».