Nonlinear Dust Acoustic Waves in the Near Ideal (Gas-Like) Cryogenic Glow Discharge Dusty Plasma

F. M. Trukhachev; Трухачёв Ф. М.; R. E. Boltnev; Болтнев Р. Е.; A. A. Alekseevskaya; Алексеевская А. А.; M. M. Vasil'ev; Васильев М. М.; O. F. Petrov; Петров О. Ф.

doi:10.31857/S0367292122600923

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

Авторы: Трухачёв Ф.М.¹^,2, Болтнев Р.Е.³^,4, Алексеевская А.А.³, Васильев М.М.¹^,2, Петров О.Ф.¹^,2
Учреждения:
1. Объединенный институт высоких температур Российской академии наук
2. Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)
3. Объединенный институт высоких температур РАН
4. Филиал федерального исследовательского центра химической физики им. Н.Н. Семенова РАН
Выпуск: Том 49, № 1 (2023)
Страницы: 85-91
Раздел: ПЫЛЕВАЯ ПЛАЗМА
URL: https://bakhtiniada.ru/0367-2921/article/view/139541
DOI: https://doi.org/10.31857/S0367292122600923
EDN: https://elibrary.ru/BHYNKE
ID: 139541

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

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.

Ключевые слова

идеальная пылевая плазма, криогенная плазма, пыле-акустические волны, взаимодействие волна–частица

Список литературы

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