等离子体介导粒子相互作用与离子尾势的非扰动实验
等离子体物理
2018-10-17 v1 软凝聚态物质
摘要
引入了一种非扰动方法来测量复杂等离子体中垂直排列尘埃粒子对的粒子-粒子相互作用强度和原位约束。追踪每个粒子的本征热运动，可同时确定垂直和水平方向上的相互作用强度与约束。该方法通过与先前在垂直方向上的非互易相互作用强度、水平离子尾吸引，以及当下粒子位于上粒子尾流中时的电荷减少和加热测量的定量一致而得到验证。该实验还通过研究垂直与水平方向以及在不同功率下上游和下游方向间相互作用强度的比值，验证了离子尾势的理论和数值预测。上游势被证明是不对称的，在垂直和水平方向上具有不相等的屏蔽长度，意味着在低射频功率下为亚声速离子流。此外，研究表明垂直方向上下游与上游强度之比在高功率下保持恒定，然后在低功率下增大，与理论预测的尾势幅度随马赫数减小而增大的结果一致。最后，测量得到的水平方向下游与上游强度之比约为5，与采用类似等离子体参数进行的模拟结果一致。
引用
@article{arxiv.1810.07173,
title = {Non-perturbative experiments on plasma-mediated particle interaction and the ion wake potential},
author = {Ke Qiao and Zhiyue Ding and Jie Kong and Mudi Chen and Lorin S. Matthews and Truell W. Hyde},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.07173},
year = {2018}
}