Введение
Плазма, содержащая частицы размером от миллиметра до нанометра. Пыльная плазма – это плазма, содержащая частицы размером от микрометра (10−6) до нанометра (10−9), взвешенные в ней. Частицы пыли заряжены, и плазма вместе с частицами ведет себя как единая плазма. Частицы пыли могут объединяться в более крупные, образуя так называемые "зернистые плазмы". В силу дополнительной сложности изучения плазмы с заряженными частицами пыли, пыльная плазма также известна как комплексная плазма. Специально разработанные лабораторные эксперименты…
A dusty plasma is a plasma containing micrometer (10−6) to nanometer (10−9) sized particles suspended in it. Dust particles are charged and the plasma and particles behave as a plasma. Dust particles may form larger particles resulting in "grain plasmas". Due to the additional complexity of studying plasmas with charged dust particles, dusty plasmas are also known as complex plasmas. Specifically designed laboratory experiments
Пыльные плазмы представляют интерес, поскольку присутствие частиц существенно изменяет равновесие заряженных частиц, приводя к возникновению различных явлений. Это активно развивающаяся область исследований. Электростатическое взаимодействие между частицами может изменяться в широком диапазоне, в результате чего состояния пыльной плазмы могут меняться от слабосвязанных (газообразных) до кристаллических. Такие плазмы представляют интерес как негамильтонова система взаимодействующих частиц и как инструмент для изучения фундаментальной физики самоорганизации, формирования структур, фазовых переходов и масштабирования.
Динамика
Интерес к динамике заряженной пыли в плазме возрос после обнаружения спиц в кольцах Сатурна, и важным фактором является вклад радиационного давления. Он определяется следующим образом:
Направление вектора силы соответствует направлению падающего потока фотонов. Радиус пылевой частицы равен… Пылевые частицы размером от нано- до миллиметрового диапазона могут образовываться в результате повреждения плазмообразующих компонентов (PFC) под воздействием высоких потоков частиц и тепла. В термоядерных установках, таких как ITER, сбои, вызванные пылью, могут существенно повредить PFC, и необходимо соблюдать ограничения на количество пыли внутри сосуда. В некоторых случаях пыль (порошки) может играть положительную роль, например, в локальной обработке стенок, подавлении краевых локализованных мод и снижении тепловых потоков на дивертор.