Плазменно-пылевые структуры в условиях микрогравитации: методы получения и результаты экспериментов

• Автор: Липаев, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

0.1. Актуальность работы

0.2. Цели работы

0.3. Научная новизна работы

0.4. Научная и практическая ценность

0.5. Научные положения, выносимые на защиту

0.6. Апробация работы

0.7. Публикации

0.8. Структура и объем диссертации

ГЛАВА 1. УПОРЯДОЧЕННЫЕ СТРУКТУРЫ В НЕИДЕАЛЬНОЙ ПЫЛЕВОЙ ПЛАЗМЕ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА ПОСТОЯННОГО ТОКА

1.1. Введение

1.2. Экспериментальная установка

1.3. Результаты экспериментов и их обсуждение
1.3.1. Формирование упорядоченных структур в стратах положительного столба
1.3.2. Формирование упорядоченных структур в двойном электрическом слое
1.3.3. Влияние пылевых частиц на параметры разряда

1.4. Заключение
ГЛАВА 2. ДИНАМИКА МАКРОЧАСТИЦ В ПЛАЗМЕ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА ПОСТОЯННОГО ТОКА В УСЛОВИЯХ МИКРОГРАВИТАЦИИ
2.1. Введение
2.2. Описание эксперимента
2.3. Экспериментальные данные и анализ результатов измерений
2.3.1. Определение пылевых зарядов по скорости дрейфа
макрочастиц
2.3.2. Формирование жидкостных пылевых структур
2.3.3. Экранировка макрочастиц
2.3.4. Кинетика зарядки пылевых частиц
2.4. Заключение
ГЛАВА 3. ПЫЛЕВАЯ ПЛАЗМА, ИНДУЦИРОВАННАЯ СОЛНЕЧНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ, В УСЛОВИЯХ МИКРОГРАВИТАЦИИ: ЭКСПЕРИМЕНТ НА БОРТУ ОРБИТАЛЬНОЙ СТАНЦИИ “МИР”
3.1. Введение
3.2. Образование упорядоченных структур макрочастиц под
воздействием солнечного излучения
3.2.1. Фотоэмиссионная зарядка частиц
3.2.2. Характерные времена динамики формирования пылевых структур
3.3. Эксперимент
3.3.1. Экспериментальная установка
3.3.2. Поведение структуры макрочастиц в условиях микрогравитации
3.3.3. Определение заряда частиц
3.4. Заключение
ГЛАВА 4. УПОРЯДОЧЕННЫЕ СТРУКТУРЫ В НЕИДЕАЛЬНОЙ ПЫЛЕВОЙ ПЛАЗМЕ ТЛЕЮЩЕГО ВЫСОКОЧАСТОТНОГО РАЗРЯДА В УСЛОВИЯХ МИКРОГРАВИТАЦИИ
4.1. Введение
4.2. Экспериментальная установка «Плазменный кристалл-3»
4.3. Результаты экспериментов
4.3.1. Эффект отсутствия гравитации
4.3.2. Плазменно-пылевые образования в области с минимальным электрическим полем
4.3.3. Динамика границы плазмы и пылевой плазмы
4.3.4. Формирование плаз.ненного кристалла. Распространение фронта кристаллизации
4.3.5. Кристаллизация пылевой компоненты
4.3.6. Распад комплексной (пылевой) плазмы

где суммирование производится по всем потокам заряженных частиц 4 поглощаемых либо эмитируемых пылевой частицей. В основе большинства теоретических моделей зарядки частиц с размерами а < (/*(,•) - длина свободного пробега электронов (ионов)) в плазме лежит приближение ограниченных орбит (ОМЬ теория). В плазме газовых разрядов, где эмиссионные процессы несущественны, заряд макрочастицы оказывается отрицательным, вследствие более высокой подвижности электронов. Расчет потоков Лд электронов (ионов) на отрицательно заряженную сферическую частицу в рамках ОМЬ теории дает [50]
где Тец), Шеф, пе(г, - температура, масса и концентрация электронов (ионов) в пылевом облаке, уТе- (8Те/кте)т - тепловая скорость электронов, V,- -скорость ионов, которая в зависимости от условий может быть принята равной тепловой у,-= (87Утс/щ),/2 или направленной vl=vs. Совместное решение (2.4)-(2.7) дает для равновесного заряда частиц
(2.6)
(2.7)
(2.8)

(2.9)