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电子预鞘层:正边界对等离子体的巨大影响

等离子体物理 2016-10-05 v5

摘要

电子鞘层在偏置电位比等离子体电位更正的物体表面附近形成,例如在 Langmuir 探针迹线的电子饱和区。通常,电子鞘层的形成要求电子收集面积足够小(2.3me/M\sqrt{2.3m_e/M} 倍)于离子收集面积。它们通常被认为是收集随机热电子电流的局部现象,但在其他方面不会扰动等离子体。在这里,利用嵌入壁中的电极上的实验、粒子模拟和理论,表明在低温等离子体条件(TeTiT_e \gg T_i)下,电子鞘层远非局部的。相反,一个长的预鞘层区域(超过 70 λD\lambda_D)延伸到等离子体中,在那里电子通过压力梯度被加速到在鞘层边缘超过电子热速度的流速。发现这种快速流动会激发不稳定性,导致在鞘层边缘附近产生强烈涨落。

关键词

引用

@article{arxiv.1508.05971,
  title  = {Electron Preheaths: The Outsized Influence of Positive Boundaries on Plasmas},
  author = {Benjamin T. Yee and Brett Scheiner and Scott D. Baalrud and Edward V. Barnat and Matthew M. Hopkins},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1508.05971},
  year   = {2016}
}