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尘埃粒子电势对等离子体电导率的影响

陈云云 郑改革 顾芳 李振华

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尘埃粒子电势对等离子体电导率的影响

陈云云, 郑改革, 顾芳, 李振华

Effect of dust particle potential on plasma conductivity

Chen Yun-Yun, Zheng Gai-Ge, Gu Fang, Li Zhen-Hua
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  • 本文通过提出电势影响因子的概念描述了尘埃粒子与背景等离子体之间的电势差对等离子体电导率的影响. 电势影响因子与尘埃粒子的电荷数、数密度、半径以及背景等离子体电子数密度成正比, 而与背景等离子体电子温度成反比. 在考虑尘埃粒子电势影响下, 推导和完善了尘埃等离子体的复电导率模型. 选取火箭喷焰为典型实例, 分析比较了微波和近红外波段范围内, 考虑和不考虑电势差影响两种情况下的复电导率. 结果表明, 在给定的尘埃等离子体参数条件下, 随着入射电磁波频率的增大, 电势差对复电导率的影响在减小, 当入射频率增加至给定的近红外区域时, 电势差对复电导率虚部的影响可以忽略.
    In this paper, the concept of electrical potential influencing factor is proposed to describe the effect of electrical potential difference between the dust particle and background plasma on conductivity, based on which the conductivity model of dusty plasma is improved. The electrical potential influencing factor is directly proportional to the charge number, number density, radius of the dust particle, and the electron number density of the background plasma. Meanwhile, it is inversely proportional to the electron temperature of the background plasma. Taking rocket exhaust plume for example, the conductivities with and without considering potential difference are given both in the microwave and near infrared regions. In the given dusty plasma parameters condition, the influence of electrical potential difference on electrical conductivity reduces as the incident frequency increases. When the frequency increases to the near-infrared light region, the influence of electrical potential difference on the imaginary part of the conductivity can be ignored.
    • 基金项目: 南京信息工程大学科研启动费(批准号: 20110425)基金资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Scientific Research Startup Foundation of Nanjing University of Information Science and Technology (Grant No. 20110425).
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-04
  • 修回日期:  2012-01-03
  • 刊出日期:  2012-08-05

尘埃粒子电势对等离子体电导率的影响

  • 1. 南京信息工程大学物理与光电工程学院, 南京 210044;
  • 2. 南京理工大学信息物理与工程系, 南京 210094
    基金项目: 南京信息工程大学科研启动费(批准号: 20110425)基金资助的课题.

摘要: 本文通过提出电势影响因子的概念描述了尘埃粒子与背景等离子体之间的电势差对等离子体电导率的影响. 电势影响因子与尘埃粒子的电荷数、数密度、半径以及背景等离子体电子数密度成正比, 而与背景等离子体电子温度成反比. 在考虑尘埃粒子电势影响下, 推导和完善了尘埃等离子体的复电导率模型. 选取火箭喷焰为典型实例, 分析比较了微波和近红外波段范围内, 考虑和不考虑电势差影响两种情况下的复电导率. 结果表明, 在给定的尘埃等离子体参数条件下, 随着入射电磁波频率的增大, 电势差对复电导率的影响在减小, 当入射频率增加至给定的近红外区域时, 电势差对复电导率虚部的影响可以忽略.

English Abstract

参考文献 (21)

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