Пылевая плазма, Эксперимент и теория, Ваулина O.С., Петров О.Ф., Фортов В.Е., Храпак А.Г., Храпак С.А., 2009

Пылевая плазма, Эксперимент и теория, Ваулина O.С., Петров О.Ф., Фортов В.Е., Храпак А.Г., Храпак С.А., 2009.
        
   Настоящая монография посвящена результатам исследований по одному из актуальных и бурно развивающихся направлений современной физики — физике пылевой плазмы. Пылевая плазма представляет собой ионизованный газ, содержащий заряженные частицы конденсированного вещества. Такая плазма широко распространена в природе, а также образуется в ряде технологических процессов. Распространенность плазменно-пылевых систем, простота их получения, наблюдения и управления параметрами, а также целый ряд уникальных свойств делают пылевую плазму чрезвычайно привлекательным и интересным объектом исследований, которые представляют широкий интерес как в области физики неидеальной плазмы, так и в других областях естественных наук.
Материалы, изложенные в монографии, могут быть полезны широкому кругу специалистов, занимающихся изучением физических свойств пылевой плазмы, исследованием оптических свойств аэрозолей, процессами теплообмена и массопереноса в продуктах сгорания твердых топлив, разработкой методов диагностики дисперсных сред, производством микросхем, моделированием нанокристаллов, разработкой материалов и покрытий с заданными свойствами.




Пылевая плазма.
Пылевая плазма (от англ, dusty plasma) представляет собой ионизованный газ, содержащий заряженные частицы конденсированного вещества. Другими терминами, употребляемыми для обозначения таких систем, являются «комплексная плазма» (complex plasma), «коллоидная плазма» (colloidal plasma), а также «плазма с конденсированной дисперсной фазой» (КДФ).

Широко используемый в настоящее время термин «комплексная плазма» принято употреблять для обозначения пылевой плазмы, специально созданной для изучения свойств пылевой компоненты. Наиболее интересна ситуация, когда пылевые частицы взаимодействуют сильно, образуя жидкостную или кристаллическую структуру, а исследования возможны на кинетическом уровне. Именно таким системам и будет в основном уделено внимание ниже. В то же время плазменно-пылевые системы в космосе и атмосфере, химическая плазма с ростом частиц и т. д. здесь практически не рассматриваются. Учитывая это, мы не будем делать особого различия между пылевой и комплексной плазмой и будем употреблять первый термин.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Глава 1. Пылевая плазма как объект исследований.
1.1. Пылевая плазма (введение).
1.2. Пылевая компонента плазмы.
1.2.1. Образование и рост пылевых частиц.
1.2.2. Кинетика зарядки пылевых частиц в плазме.
1.2.3. Влияние пылевой компоненты на зарядовый состав плазмы.
1.2.4. Неидеальность пылевой плазмы.
1.3. Электростатический потенциал вокруг пылевой частицы.
1.3.1. Электростатический потенциал в изотропной плазме.
1.3.2. Случай неизотропной плазмы.
1.4. Основные силы, действующие на пылевые частицы в плазме.
1.4.1. Силы, не связанные с наличием электрического заряда.
1.4.2. Электростатическая сила.
1.4.3. Сила ионного увлечения.
1.5. Взаимодействие между пылевыми частицами.
1.5.1. Теоретические подходы.
1.5.2. Экспериментальные исследования.
1.6. Методы и подходы в исследованиях свойств пылевой плазмы.
1.6.1. Условия наблюдений пылевых структур в лабораторной плазме газовых разрядов.
1.6.2. Методы диагностики пылевой компоненты плазмы.
1.6.3. Методы моделирования динамики частиц в неидеальных системах.
Список литературы к главе 1.
Глава 2. Процессы зарядки пылевых частиц.
2.1. Зарядка пылевых частиц в плазме.
2.1.1. Приближение ограниченного орбитального движения.
2.1.2. Неэмитирующие макрочастицы в газоразрядной плазме (в ОМL приближении).
2.1.3. Применимость приближения ограниченного орбитального движения.
2.1.4. Зарядка в режиме сплошной среды.
2.1.5. Зарядка пылевых частиц в слабоионизованной плазме.
2.2. Эмиссионные механизмы зарядки.
2.2.1. Эмиссионная зарядка пылевых частиц.
2.2.2. Термоэлектронная эмиссия.
2.2.3. Фотоэлектронная эмиссия.
2.2.4. Вторичная электронная эмиссия.
2.3. Стохастические флуктуации равновесного заряда макрочастиц.
2.3.1. Природа случайного изменения зарядов пылевых частиц в плазме.
2.3.2. Флуктуации заряда макрочастиц за счет дискретности токов зарядки.
2.3.3. Влияние флуктуаций заряда на величину кинетической энергии макрочастицы.
2.3.4. Моделирование динамики макрочастиц с флуктуирующими зарядами.
2.3.5. Величина стохастической энергии частиц, приобретаемой за счет флуктуаций токов зарядки, в лабораторной плазме газовых разрядов.
2.3.6. Другие механизмы формирования стохастических пылевых колебаний
2.4. Экспериментальное определение заряда пылевых частиц.
2.4.1. Методы и подходы, используемые для измерений зарядов макрочастиц.
2.4.2. Колебания одиночных частиц в приэлек-тродном слое газового разряда.
2.4.3. Измерение зарядов сферических частиц в плазме индукционного разряда.
2.4.4. Анализ зарядки макрочастиц в приэлектродном слое емкостного ВЧ разряда.
2.4.5. Измерение зарядов пылевых частиц в плазме разряда постоянного тока.
Список литературы к главе 2.
Глава 3. Транспортные характеристики пылевой подсистемы в неидеальной плазме.
3.1. Применение метода молекулярной динамики для моделирования транспортных процессов в пылевой плазме.
3.1.1. Уравнения движения макрочастиц.
3.1.2. Моделирование протяженных систем макрочастиц.
3.1.3. Моделирование ограниченных пылевых систем.
3.1.4. Параметры масштабирования уравнений движения.
3.2. Фазовые переходы и пространственная корреляция пылевых частиц.
3.2.1. Критерии фазовых переходов.
3.2.2. Фазовая диаграмма систем с экранированным кулоновским потенциалом.
3.2.3. Парные и трехчастичные корреляционные функции.
3.2.4. Парные корреляционные функции и фазовое состояние пылевой подсистемы.
3.2.5. Характер плавления пылевых подсистем систем в плазме газовых разрядов.
3.3. Процессы переноса в слабонеравновесных системах.
3.3.1. Микроскопический транспорт частиц в неидеальных средах.
3.3.2. Коэффициент диффузии.
3.3.3. Процессы массопе-реноса на малых временах наблюдения.
3.3.4. Коэффициент вязкости.
3.3.5. Теплопроводность
Список литературы к главе 3.
Глава 4. Оптические свойства пылевой плазмы.
4.1. Теория рассеяния света в дисперсных средах.
4.1.1. Применение теории Ми для анализа элементарного рассеяния.
4.1.2. Основные положения теории элементарного рассеяния.
4.1.3. Модельные подходы к решению обратных задач теории рассеяния.
4.1.4. Влияние вида и формы функции распределения частиц по размерам на оптические характеристики полидисперсных сред.
4.1.5. Влияние теплового излучения частиц на измерения рассеяния света.
4.2. Перенос оптического излучения в высокотемпературных дисперсных средах.
4.2.1. Уравнение переноса излучения (УПИ).
4.2.2. Решение УПИ методом последовательных приближений.
4.2.3. Влияние многократного рассеяния на перенос собственного излучения.
4.2.4. Коррекция многократного рассеяния в измерениях ослабления света
4.3. Оптические методы диагностики пылевой плазмы.
4.3.1. Диагностика параметров пылевых частиц в различных типах плазмы.
4.3.2. Методы, основанные на измерениях ослабления и рассеяния света.
4.3.3. Спектроскопические методы диагностики.
Список литературы к главе 4.
Глава 5. Некоторые направления исследований пылевой плазмы.
5.1. Экспериментальные наблюдения пылевых структур в различных типах плазмы.
5.1.1. Упорядоченные структуры пылевых частиц в разряде постоянного тока.
5.1.2. Упорядоченные пылевые структуры в плазме высокочастотного безэлектродного газового разряда.
5.1.3. Пылевые структуры в термической плазме.
5.1.4. Пылевые структуры в ядерно-возбуждаемой плазме.
5.1.5. Пылевые кластеры в плазме.
5.2. Волны в неидеальной пылевой плазме.
5.2.1. Особенности распространения волн в пылевой плазме.
5.2.2. Экспериментальное изучение волновых процессов в газоразрядной пылевой плазме.
5.3. Исследования пылевой плазмы в условиях невесомости (микрогравитации).
5.3.1. Эксперименты в пылевой плазме, индуцированной УФ излучением.
5.3.2. Эксперименты в газовом разряде постоянного тока.
5.3.3. Эксперименты в радиочастотном разряде.
5.4. Новые направления исследований пылевой плазмы.
5.4.1. Внешние воздействия.
5.4.2. Пылевая плазма сильноасимметричных частиц.
5.4.3. Криогенная пылевая плазма.
5.4.4. Приложения пылевой плазмы.
Список литературы к главе 5.
Приложение.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Пылевая плазма, Эксперимент и теория, Ваулина O.С., Петров О.Ф., Фортов В.Е., Храпак А.Г., Храпак С.А., 2009 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Ваулина :: Петров :: Фортов :: Храпак :: Храпак :: плазма