Manifestations of Anomalous Dissipation in Dusty Plasma Systems

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

A brief review of studies on dusty plasmas, in which an important place is occupied by anomalous dissipation associated with dust particle charging, is given. It is noted that anomalous dissipation is one of the main features that distinguishes dusty plasma from ordinary (not containing charged dust particles) plasma. Particular attention is paid to the manifestations of anomalous dissipation in the dusty plasma system near the Moon and to nonlinear waves propagating in the dusty plasma. In the case of the plasma near the Moon, anomalous dissipation is associated exclusively with dust particle charging. Taking into account anomalous dissipation makes it possible to determine whether it is possible to use the approximation of levitating dust particles to describe the circumlunar dusty plasma, i.e., particles for which it can be considered that there is a balance between the electrostatic and gravitational forces acting on the particle or the manifestations of dynamic effects (e.g., oscillations of dust particle trajectories) are significant. When considering nonlinear waves, the processes of charging dust particles affect the shape of the nonlinear wave and lead to its deformation in the sense of breaking, e.g., the axisymmetric structure. As a result, the nonlinear wave acquires the characteristic features of a shock-wave structure. Absorption of ions by dust particles and Coulomb collisions between ions and dust particles lead to a decrease in the amplitude of the nonlinear perturbation. A condition for the existence of “weakly dissipative” solitons is obtained. It occurs that “weakly dissipative” solitons can exist as long as they are not yet very strongly deformed (in the sense of the violation of the axisymmetric structure). At the same time, their amplitude decreases. Manifestations of anomalous dissipation are important in the dusty plasma in the laboratory and in nature, e.g., in the vicinity of the Moon, atmosphereless bodies of the solar system, comets, etc.

Авторлар туралы

S. Popel

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: izvekova@iki.rssi.ru
117997, Moscow, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Dusty plasmas: physics, chemistry and technological impacts in plasma processing / ed. A. Bouchoule. N.Y.: John Wiley and Sons Inc., 1999. 408 p.
  2. Shukla P.K., Mamun A.A. Introduction to dusty plasmas physics. Bristol: IOP Publishing, 2002. 265 p.
  3. Vladimirov S.V., Ostrikov K., Samarian A.A. Physics and applications of complex plasmas. London: Imperial College Press, 2005. 500 p.
  4. Tsytovich V.N., Morfill G.E., Vladimirov S.V., Thomas H. Elementary physics of complex plasmas. Berlin: Springer-Verlag, 2008. 370 p.
  5. Попель С.И. Лекции по физике пылевой плазмы. М.: МФТИ, 2012. 160 с.
  6. Фортов В.Е., Батурин Ю.М., Морфилл Г.О., Петров О.Ф. Плазменный кристалл, Космические эксперименты. М.: Физматлит, 2015.
  7. Цытович В.Н. // УФН. 1997. Т. 167. С. 57.
  8. Цытович В.Н., Винтер Дж. // УФН. 1998. Т. 168. С. 899.
  9. Tsytovich V.N. // Austral. J. Phys. 1998. V. 51. P. 763.
  10. Merlino R.L., Goree J.A. // Phys. Today. 2004. № 7. P. 32.
  11. Popel S.I., Morfill G.E. // Ukrainian J. Phys. 2005. V. 50. P. 161.
  12. Vladimirov S.V., Ostrikov K. // Phys. Reports. 2004. V. 393. P. 175.
  13. Ostrikov K. // Rev. Mod. Phys. 2005. V. 77. P. 489.
  14. Нефедов А.П., Петров О.Ф., Фортов В.Е. // УФН. 1997. Т. 167. С. 1215.
  15. Фортов В.Е., Храпак А.Г., Храпак С.А., Молотков В.И., Петров О.Ф. // УФН. 2004. Т. 174. С. 495.
  16. Fortov V.E., Ivlev A.V., Khrapak S.A., Khrapak A.G., Morfill G.E. // Phys. Reports. 2005. V. 421. P. 1.
  17. Popel S.I., Kopnin S.I., Yu M.Y., Ma J.X., Huang F. // J. Phys. D: Applied Phys. 2011. V. 44. P. 174036.
  18. Popel S.I., Zelenyi L.M., Golub’ A.P., Dubinskii A.Yu. // Planet. Space Sci. 2018. V. 156. P. 71.
  19. Зеленый Л.М., Попель С.И., Захаров А.В. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. С. 441.
  20. Tsytovich V.N., Havnes O. // Comm. Plasma Phys. Contr. Fusion. 1993. V. 15. P. 267.
  21. Benkadda S., Tsytovich V.N. // Phys. Plasmas. 1995. V. 2. P. 2970.
  22. Popel S.I., Yu M.Y., Tsytovich V.N. // Phys. Plasmas. 1996. V. 3. P. 4313.
  23. Попель С.И., Голубь А.П., Лосева Т.В. // Письма в ЖЭТФ. 2001. Т. 74. С. 396.
  24. Popel S.I., Gisko A.A. // Nonlin. Processes Geophys. 2006. V. 13. P. 223.
  25. Popel S.I., Golub’ A.P., Losseva T.V., Ivlev A.V., Khra-pak S.A., Morfill G. // Phys. Rev. E. 2003. V. 67. P. 056402.
  26. Popel S.I., Golub’ A.P., Kassem A.I., Zelenyi L.M. // Phys. Plasmas. 2022. V. 29. P. 013701.
  27. Попель С.И., Голубь А.П. // Письма в ЖЭТФ. 2022. Т. 115. С. 629.
  28. Норман Г.Э., Стегайлов В.В., Тимофеев А.В. // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2011. Т. 11. http://chemphys.edu.ru/issues/2011-11/articles/179/.
  29. Vaulina O.S., Khrapak S.A., Petrov O.F., Nefedov A.P. // Phys. Rev. E 1999. V. 60. P. 5959.
  30. Ваулина О.С., Самарян А.А., Джеймс Б., Петров О.Ф., Фортов В.Е. // ЖЭТФ. 2003. Т. 123. С. 1179.
  31. Grard R.J.L., Tunaley J.K.E. // J. Geophys. Res. 1971. V. 76. P. 2498.
  32. Колесников Е.К., Мануйлов А.С. // Астрономич. ж. 1982. Т. 59. С. 996.
  33. Попель С.И., Голубь А.П., Извекова Ю.Н., Афо-нин В.В., Дольников Г.Г., Захаров А.В., Зеленый Л.М., Лисин Е.А., Петров О.Ф. // Письма в ЖЭТФ. 2014. Т. 99. С. 131.
  34. Colwell J.E., Robertson S.R., Horányi M., Wang X., Poppe A., Wheeler P. // J. Aerospace Engineering. 2009. V. 22. P. 2.
  35. Mishra S.K., Bhardwaj A. // Astrophys. J. 2019. V. 884. P. 5.
  36. Голубь А.П., Попель С.И. // Письма в ЖЭТФ. 2021. V. 113. P. 440.
  37. Лосева Т.В., Попель С.И., Голубь А.П. // Физика плазмы. 2012. Т. 38. С. 792.
  38. Лосева Т.В., Попель С.И., Голубь А.П. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. С. 1007.
  39. Popel S.I., Golub’ A.P., Losseva T.V., Bingham R., Benkadda S. // Phys. Plasmas. 2001. V. 8. P. 1497.
  40. Popel S.I., Golub’ A.P., Losseva T.V., Bingham R. // Письма в ЖЭТФ. 2001. Т. 73. Р. 258.
  41. Benkadda S., Gabbai P., Tsytovich V.N., Verga A. // Phys. Rev. E. 1996. V. 53. P. 2717.
  42. Nakamura Y., Bailung H., Shukla P.K. // Phys. Rev. Lett. 1999. V. 83. P. 1602.
  43. Luo Q.-Z., D’Angelo N., Merlino R.L. // Phys. Plasmas. 1999. V. 6. P. 3455.
  44. Nakamura Y., Bailung H. // Rev. Scientific Instruments. 1999. V. 70. P. 2345.
  45. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. // Физическая кинетика, Наука, Москва, 1979, стр. 182–185.
  46. Lieberman M.A., Lichtenberg A.J. // Principles of Plasma Discharges and Material Processing. N. Y.: Wiley, 1994. P. 454.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
2.

Жүктеу (108KB)
3.

Жүктеу (111KB)
4.

Жүктеу (137KB)

© Russian Academy of Sciences, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».