Нелинейные пыле-акустические волны в околоидеальной (газоподобной) криогенной пылевой плазме тлеющего разряда

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Экспериментально исследована пыле-акустическая неустойчивость в криогенной пылевой плазме тлеющего разряда при температуре буферного газа 83 К. Представлены оценки для основных плазменных параметров. Показано, что пылевая плазма близка к идеальной (\(\Gamma \ll 1\)). Проведено исследование взаимодействия волна–частица, показано, что волна является сильно нелинейной. Выполнена оценка электрического поля волны, которая также указывает на ее сильную нелинейность. Важная особенность описываемого эксперимента: при сильной нелинейности волна слабо возмущала пылевую концентрацию, что по-видимому, связано с высокой кинетической температурой пылевой фракции и газообразным фазовым состоянием пылевого облака.

Об авторах

Ф. М. Трухачёв

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук;Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: svetlov.anton.s@gmail.com
Россия, Москва; Россия, Долгопрудный; Беларусь, Могилев

Р. Е. Болтнев

Объединенный институт высоких температур РАН; Филиал федерального исследовательского центра химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: boltnev@gmail.com
Россия, 125412, Москва, ул. Ижорская, 13, стр. 2; Россия, 142432, Московская обл., Черноголовка, просп. Акад. Семенова, 1/10

А. А. Алексеевская

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: Xeniya.Koss@gmail.com
Россия, Москва

М. М. Васильев

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук;Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: svetlov.anton.s@gmail.com
Россия, Москва; Россия, Долгопрудный

О. Ф. Петров

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук;Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: svetlov.anton.s@gmail.com
Россия, Москва; Россия, Долгопрудный

Список литературы

  1. Shukla P.K., Mamun A.A. Introduction to Dusty Plasma Physics. UK, Bristol: Institute of Physics Publishing, 2002.
  2. Фортов В.Е., Храпак А.Г., Храпак С.А., Молот-ков В.И., Петров О.Ф. // УФН. 2004. V. 174. P. 495.
  3. Thomas H.M., Morfill G.E. // Nature. 1996. V. 379. P. 806.
  4. Fortov V.E., Khrapak A.G., Khrapak S.A., Molotkov V.I., Nefedov A.P., Petrov O.F., Torchinsky V.M. // Phys. Plasmas. 2000. V. 7. P. 1374.
  5. Jana M.R., Sen A., Kaw P.K. // Phys. Rev. E. 1993. V. 48. P. 3930.
  6. Fortov V.E., Ivlev A.V., Khrapak S.A., Khrapak A.G., Morfill G.E. // Physics Reports. 2005. V. 421 (1–2). P. 1.
  7. Fortov V.E., Morfill G.E. Complex and Dusty Plasmas: From Laboratory to Space. CRC Press, 2009.
  8. Нефедов А.П., Петров О.Ф., Фортов В.Е. // УФН. 1997. Т. 167. С. 1215.
  9. Trukhachev F.M., Boltnev R.E., Alekseevskaya A.A., Vasiliev M.M., Petrov O.F. // Phys. Plasmas. 2021. V. 28. P. 093701.
  10. Schwabe M., Rubin-Zuzic M., Zhdanov S., Thomas H.M., Morfill G.E. // Phys. Rev. Lett. 2007. V. 99. P. 095002.
  11. Teng L.-W., Chang M.-C., Tseng Y.-P., Lin I. // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 103. P. 245005.
  12. Chang M.-C., Teng L.-W., Lin I. // Phys. Rev. E. 2012. V. 85. P. 046410.
  13. Trukhachev F.M., Vasiliev M.M., Petrov O.F., Vasilie-va E.V. // Phys. Rev. E. 2019. V. 100. P. 063202.
  14. Храпак А.Г., Голятина Р.И., Майоров С.А., Хра-пак С.А. // ТВТ. 2020. Т. 58. С. 590.
  15. Trukhachev F.M., Boltnev R.E., Vasiliev M.M., Petrov O.F. // Molecules. 2022. V. 27(1). P. 227.
  16. Khrapak S.A., Ivlev A.V., Morfill G.E., Thomas H.M. // Phys. Rev. E. 2002. V. 66. P. 046414.
  17. Ivlev A.V., Khrapak S.A., Zhdanov S.K., Morfill G.E. // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 92. P. 205007.
  18. Ishihara O. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2012. V. 5. P. 124020.
  19. Samoilov I.S., Baev V.P., Timofeev A.V., Amirov R.K., Kirillin A.V., Nikolaev V.S., Bedran Z.V. // J. Exp. Theor. Phys. 2017. V. 124. P. 496.
  20. Viehland L.A., Mason E.A. // Atomic Data and Nuclear Data Tables. 1995 V. 60 (1). P. 37.
  21. Видеоизображение пылевого облака https://aip.scitation.org/ doi/suppl/10.1063/ 5.0058560/suppl_file/video_material.mp4.
  22. Trukhachev F.M., Gerasimenko N.V., Vasiliev M.M., Petrov O.F. // New J. Phys. 2021. V. 23. P. 093016.
  23. Mendoza-Briceño C.A., Russel S.M., Mamun A.A. // Planet. Space Sci. 2000. V. 48. P. 599.

Дополнительные файлы


© Российская академия наук, 2023