等离子体粒子流对尘埃颗粒充电及粒子数密度的影响
等离子体物理
2025-02-18 v2
摘要
本研究探讨了尘埃电气势和等离子体粒子数密度的动态演化,特别关注通过电子和离子吸收对尘埃颗粒充电的过程,依据轨道运动有限(OML)理论。初始模型不考虑等离子体粒子源和汇sink,预测尘埃颗粒最终会吸收所有等离子体粒子,导致电势为零。为此,我们引入考虑有限空间区域的源和汇项,以模拟真实条件。我们的发现表明,随着等离子体粒子流进入和离开该区域,尘埃颗粒达到稳定的非零平衡电势,电子和离子密度达到平衡值。这种平衡取决于区域大小; larger 区域导致更低的等离子体密度和更负的平衡电势。对于大尺寸区域,尘埃电势最初类似于无源或汇项的情形,但最终偏离,表现为随区域尺寸增大而呈现越来越负的值。这种行为归因于在时间演化的某些时段,电子源项超过综合汇项和吸收项。
引用
@article{arxiv.2411.16333,
title = {Influence of plasma particle flow on dust grain charging and on particle number density},
author = {L. B. De Toni and L. F. Ziebell and R. Gaelzer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.16333},
year = {2025}
}
备注
Submitted to Physics of Plasmas