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非均匀磁场尘埃等离子体中颗粒的复杂运动

宫卫华 张永亮 冯帆 刘富成 贺亚峰

非均匀磁场尘埃等离子体中颗粒的复杂运动

宫卫华, 张永亮, 冯帆, 刘富成, 贺亚峰
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  • 本文研究了在非均匀磁场尘埃等离子体中不规则尘埃颗粒的复杂运动, 包括圆滚运动、尖头圆滚运动、圆周运动以及波浪运动等. 放置在电极上的圆柱形磁铁的主要作用是改变鞘层的径向分布, 进而对颗粒产生径向约束, 使尘埃颗粒悬浮于圆柱形磁铁周围, 其磁场并不足以磁化颗粒使其做圆滚运动. 通过与球形尘埃颗粒的对比实验发现, 圆滚运动是不规则尘埃颗粒在等离子体中特有的一种运动. 我们提出了一种新的机理: 由于不规则颗粒的自旋而引起的横向反Magnus力对颗粒的圆滚运动起了重要的作用. 文中通过受力分析定性地对实验中观察到的非球形颗粒的各种运动给出了合理的解释.
      通信作者: 贺亚峰, heyf@hbu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11205044, 11405042)、河北省自然科学基金(批准号: A2011201006, A2012201015)、河北省教育厅基金(批准号: Y2012009)、河北省青年拔尖人才、中西部高校综合实力提升工程和河北大学科学研究基金资助的课题.
    [1]

    Morfill G E, Ivlev A V 2009 Rev. Mod. Phys. 81 1353

    [2]

    Amatucci W E, Walker D N, Gatling G, Scime E E 2004 Phys. Plasmas 11 2097

    [3]

    Huang F, Ye M F, W L 2004 Chin. Sci. Bull. 49 2150 (in Chinese) [黄峰, 叶茂福, 王龙 2004 科学通报 49 2150]

    [4]

    Konopka U, Samsonov D, Ivlev A V, Goree J, Steinberg V 2000 Phys.Rev. E 61 1890

    [5]

    Hou L J, Wang Y N, Mikovic 2005 Phys. Plasmas 12 042104

    [6]

    Liu D Y, Wang D Z, Liu J Y 2000 Acta Phys. Sin. 49 1094(in Chinese) [刘德泳, 王德真, 刘金远 2000 物理学报 49 1094]

    [7]

    Konopka U, Samsonov D, Ivlev A V, Goree J, Steinberg V, Morfill G E 2000 Phys. Rev. E 61 1890

    [8]

    Carstensen J, Greiner F, Hou L J, Maurer H, Piel A 2009 Phys. Plasma 16 013702

    [9]

    Hong X R, Duan W S, Sun J A, Shi Y R, Lv K P 2003 Acta Phys. Sin. 52 2671(in Chinese) [洪学仁, 段文山, 孙建安, 石玉任, 吕克璞 2003 物理学报 52 2671]

    [10]

    Tsytovich V N, Sato N, Morfill G E 2003 New J. Phys. 5 43

    [11]

    Karasev V Yu, Dzlieva E S, Eikhvald A I, Ermolenko M A, Golubev M S, Ivanov A Yu 2009 Phys. Rev. E 79 026406

    [12]

    Karasev V Yu, Dzlieva E S, Eikhvald A I, Ermolenko M A, Golubev M S, Ivanov A Yu 2009 J. Plasma Fusion Res. Series 8 312

    [13]

    Krasheninnikov S I, Shevchenko V I, Shukla P K 2007 Phys. Lett. A 361 133

    [14]

    Juan W T, I L 1998 Phys. Rev. Lett. 80 3073

    [15]

    Zou X, liu J Y, Wang Z X, Gong Y, Liu Y, Wang X G 2004 Acta Phys. Sin. 53 3409(in Chinese) [邹秀, 刘金远, 王正汹, 宫野, 刘悦, 王晓钢 2004 物理学报 53 3409]

    [16]

    Karasev V Yu, Dzlieva E S, Ivanov A Yu, Eikhvald A I 2006 Phys. Rev. E 74 066403

    [17]

    Holland D L, Fried B D, Morales G J 1993 Phys. Fluids B 5 1723

    [18]

    Kaw P K, Nishikawa K, Sato N 2002 Phys. Plasma 9 387

    [19]

    Paeva G V, Dahiya R P, Kroesen G M W, Stoffels W W 2004 IEEE Trans. Plasma Sci. 32 601

  • [1]

    Morfill G E, Ivlev A V 2009 Rev. Mod. Phys. 81 1353

    [2]

    Amatucci W E, Walker D N, Gatling G, Scime E E 2004 Phys. Plasmas 11 2097

    [3]

    Huang F, Ye M F, W L 2004 Chin. Sci. Bull. 49 2150 (in Chinese) [黄峰, 叶茂福, 王龙 2004 科学通报 49 2150]

    [4]

    Konopka U, Samsonov D, Ivlev A V, Goree J, Steinberg V 2000 Phys.Rev. E 61 1890

    [5]

    Hou L J, Wang Y N, Mikovic 2005 Phys. Plasmas 12 042104

    [6]

    Liu D Y, Wang D Z, Liu J Y 2000 Acta Phys. Sin. 49 1094(in Chinese) [刘德泳, 王德真, 刘金远 2000 物理学报 49 1094]

    [7]

    Konopka U, Samsonov D, Ivlev A V, Goree J, Steinberg V, Morfill G E 2000 Phys. Rev. E 61 1890

    [8]

    Carstensen J, Greiner F, Hou L J, Maurer H, Piel A 2009 Phys. Plasma 16 013702

    [9]

    Hong X R, Duan W S, Sun J A, Shi Y R, Lv K P 2003 Acta Phys. Sin. 52 2671(in Chinese) [洪学仁, 段文山, 孙建安, 石玉任, 吕克璞 2003 物理学报 52 2671]

    [10]

    Tsytovich V N, Sato N, Morfill G E 2003 New J. Phys. 5 43

    [11]

    Karasev V Yu, Dzlieva E S, Eikhvald A I, Ermolenko M A, Golubev M S, Ivanov A Yu 2009 Phys. Rev. E 79 026406

    [12]

    Karasev V Yu, Dzlieva E S, Eikhvald A I, Ermolenko M A, Golubev M S, Ivanov A Yu 2009 J. Plasma Fusion Res. Series 8 312

    [13]

    Krasheninnikov S I, Shevchenko V I, Shukla P K 2007 Phys. Lett. A 361 133

    [14]

    Juan W T, I L 1998 Phys. Rev. Lett. 80 3073

    [15]

    Zou X, liu J Y, Wang Z X, Gong Y, Liu Y, Wang X G 2004 Acta Phys. Sin. 53 3409(in Chinese) [邹秀, 刘金远, 王正汹, 宫野, 刘悦, 王晓钢 2004 物理学报 53 3409]

    [16]

    Karasev V Yu, Dzlieva E S, Ivanov A Yu, Eikhvald A I 2006 Phys. Rev. E 74 066403

    [17]

    Holland D L, Fried B D, Morales G J 1993 Phys. Fluids B 5 1723

    [18]

    Kaw P K, Nishikawa K, Sato N 2002 Phys. Plasma 9 387

    [19]

    Paeva G V, Dahiya R P, Kroesen G M W, Stoffels W W 2004 IEEE Trans. Plasma Sci. 32 601

  • [1] 洪学仁, 段文山, 孙建安, 石玉仁, 吕克璞. 非均匀尘埃等离子体中孤子的传播. 物理学报, 2003, 52(11): 2671-2677. doi: 10.7498/aps.52.2671
    [2] 石雁祥, 葛德彪, 吴 健. 尘埃粒子充放电过程对尘埃等离子体电导率的影响. 物理学报, 2006, 55(10): 5318-5324. doi: 10.7498/aps.55.5318
    [3] 孙俊超, 张宗国, 董焕河, 杨红卫. 尘埃等离子体中的分数阶模型及其Lump解. 物理学报, 2019, 68(21): 210201. doi: 10.7498/aps.68.20191045
    [4] 徐彬, 李辉, 王占阁, 许正文, 吴健. 高密度尘埃等离子体的非相干散射理论研究. 物理学报, 2017, 66(4): 049401. doi: 10.7498/aps.66.049401
    [5] 李学良, 石雁祥. 双麦克斯韦分布尘埃等离子体中尘埃粒子的充电研究. 物理学报, 2014, 63(21): 215201. doi: 10.7498/aps.63.215201
    [6] 吴 静, 张鹏云, 宋巧丽, 张家良, 王德真. 反应等离子体中尘埃空洞形成的实验研究. 物理学报, 2005, 54(10): 4794-4798. doi: 10.7498/aps.54.4794
    [7] 仲生仁. 尘埃等离子体中非线性波的叠加效应及稳定性问题. 物理学报, 2010, 59(4): 2178-2181. doi: 10.7498/aps.59.2178
    [8] 奚衍斌, 张 宇, 王晓钢, 刘 悦, 余 虹, 姜东光. 调制磁场清除柱形等离子体发生器中的尘埃颗粒. 物理学报, 2005, 54(1): 164-172. doi: 10.7498/aps.54.164
    [9] 吴静, 刘国, 姚列明, 段旭如. 等离子体鞘层附近尘埃颗粒特性的数值模拟. 物理学报, 2012, 61(7): 075205. doi: 10.7498/aps.61.075205
    [10] 赵晓云, 张丙开, 张开银. 两种带电尘埃颗粒的等离子体鞘层玻姆判据. 物理学报, 2013, 62(17): 175201. doi: 10.7498/aps.62.175201
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-11-12
  • 修回日期:  2015-04-27
  • 刊出日期:  2015-10-05

非均匀磁场尘埃等离子体中颗粒的复杂运动

  • 1. 河北大学物理科学与技术学院, 河北省光电信息材料重点实验室, 保定 071002
  • 通信作者: 贺亚峰, heyf@hbu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11205044, 11405042)、河北省自然科学基金(批准号: A2011201006, A2012201015)、河北省教育厅基金(批准号: Y2012009)、河北省青年拔尖人才、中西部高校综合实力提升工程和河北大学科学研究基金资助的课题.

摘要: 本文研究了在非均匀磁场尘埃等离子体中不规则尘埃颗粒的复杂运动, 包括圆滚运动、尖头圆滚运动、圆周运动以及波浪运动等. 放置在电极上的圆柱形磁铁的主要作用是改变鞘层的径向分布, 进而对颗粒产生径向约束, 使尘埃颗粒悬浮于圆柱形磁铁周围, 其磁场并不足以磁化颗粒使其做圆滚运动. 通过与球形尘埃颗粒的对比实验发现, 圆滚运动是不规则尘埃颗粒在等离子体中特有的一种运动. 我们提出了一种新的机理: 由于不规则颗粒的自旋而引起的横向反Magnus力对颗粒的圆滚运动起了重要的作用. 文中通过受力分析定性地对实验中观察到的非球形颗粒的各种运动给出了合理的解释.

English Abstract

参考文献 (19)

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