碰撞对小颗粒非线性离子拖曳力的影响

使用粒子模拟代码，在考虑离子 - 中性粒子碰撞的情况下，自洽且非线性地计算了等离子体流过嵌入球形颗粒时产生的离子拖曳力。使用适用于力场驱动离子漂移的离子速度分布，无论碰撞性如何，其得到的尾势和力都与偏移麦克斯韦分布大不相同。结果表明，低碰撞性下的力与基于汤川（屏蔽）颗粒场中散射截面的估计一致，但前提是必须使用非线性屏蔽长度。有限的碰撞性最初会增强拖曳力，但增幅不超过 2 倍。更大的碰撞性最终会降低拖曳力。在碰撞机制下，即使在无碰撞拖曳力相等的速度下，漂移分布产生的拖曳力也大于偏移分布。文中提供了拟合计算结果的全面实用解析力公式。