磁化尘埃等离子体放电：正负空间电荷模式
等离子体物理
2007-05-23 v1
摘要
分析了尘埃等离子体中横跨磁场的放电结构。尘埃大颗粒带负电，但由于其质量大而未磁化。电子高度磁化，离子具有中等磁化强度。这导致不同粒子种类横跨磁场的输运速率不同。根据磁场的大小和不同粒子种类上的相对电荷，尘埃颗粒可能成为主要的电流载体。电极附近的空间电荷云将由不同粒子种类的相对迁移率决定。放电可以在两种模式之一中运行：正空间电荷（PSC）模式，其特征是强烈的阴极位降；以及负空间电荷（NSC）模式，其特征是宽广的阳极位降。尘埃颗粒特有的特征也可能在放电结构中发挥作用，例如颗粒上可变的平衡电荷（取决于局部电势和粒子温度）、重力对颗粒动力学的影响以及颗粒的充电速率。尘埃颗粒还可以形成有序结构，即尘埃等离子体晶体。使用不同粒子种类的流体模型来计算所得放电的结构，并纳入上述效应。演示了随着磁场、压力和尘埃性质的变化，从PSC模式到NSC模式的转变。
引用
@article{arxiv.physics/0411116,
title = {The magnetized dusty plasma discharge : negative and positive space charge modes},
author = {Neil F. Cramer and Sergey Vladimirov},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0411116},
year = {2007}
}
备注
12th International Congress on Plasma Physics, 25-29 October 2004, Nice (France)