微受限空间内亚连续区气体传导的精密测量
介观与纳米尺度物理
2023-12-29 v1 其他凝聚态物理
应用物理
摘要
亚连续区气体传导在从航空航天器到生物医学传感器等广泛应用领域均属至关重要的现象，过去数十年来一直是众多计算研究的焦点。这些研究预测能量交换机制由气-表面相互作用驱动，并强烈依赖于气体与表面特性。尽管其具有基础与实际重要性，非连续区状态下经气体传导的热输运大多仍缺乏实验验证。在此，我们报道了平行微腔内亚连续区气体传导的精密测量，并阐明其对气体与表面特性的依赖关系。更重要的是，我们展示了一种提取能量调节系数（EAC）的系统方法，该系数对于建立气-表面散射核或发展玻尔兹曼输运方程的漫射-镜面解必不可少。在近连续区条件下求解经典流体动力学方程时，EAC亦用于计算温度跳跃系数。我们首次通过对克努森层内表征分子间碰撞的物理参数进行提取，展示了向近连续区过渡（尤其针对非单原子气体）时对动理论的修正。我们的结果与动理论预测吻合良好，并有望为热开关、气体传感器及光驱动执行器等技术的发展提供参考。
引用
@article{arxiv.2311.04127,
title = {Precision Measurement of Sub-Continuum Gas Conduction within Micro-Confinements},
author = {Greg I. Acosta and Malachi Hood and Mohammad Ghashami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.04127},
year = {2023}
}