尘埃带电与等离子体响应的轨道运动限制理论
等离子体物理
2015-03-27 v1
摘要
尘埃等离子体的基础理论是尘埃带电理论，该理论提供由尘埃与等离子体相互作用产生的尘埃势与电荷。对于带负电尘埃粒子，最广泛使用的尘埃带电理论是所谓的轨道运动限制(OML)理论，该理论对多种应用准确预测了尘埃势与热量收集，但先前被发现无法在任何情况下评估尘埃电荷与等离子体响应。本文报道一种修正的OML公式，其能够预测等离子体响应并进而预测尘埃电荷。新OML模型的数值解表明，广泛使用的尘埃电荷-电势关系的Whipple近似在与等离子体Debye长度相比小尘埃半径极限下与OML理论一致，但当尘埃尺寸变得与等离子体Debye长度相当或更大时，产生与OML预测的巨大(单位量级)偏差。后一种情况预期出现在托卡马克等离子体中尘埃粒子的重要应用中。
引用
@article{arxiv.1503.07820,
title = {Orbital-motion-limited theory of dust charging and plasma response},
author = {Xian-Zhu Tang and Gian Luca Delzanno},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.07820},
year = {2015}
}
备注
7 pages, 4 figures Copyright (2015) American Institute of Physics. This article may be downloaded for personal use only. Any other use requires prior permission of the author and the American Institute of Physics. The following article appeared in Phys. Plasmas 21, 123708 (2014) and may be found at http://scitation.aip.org/content/aip/journal/pop/21/12/10.1063/1.4904404