فرآیند باردار شدن ذره غبار در پلاسمای غباری با تابع توزیع ماکسولی نسبیتی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد

2 دانشگاه آزاد واحد بجنورد

3 دانشگاه /ازاد اسلامی واحد مشهد

چکیده
در این کار تحقیقاتی، اثرات نسبیتی در فرآیند شارژ ذره غبار با در نظر گرفتن سطح مقطع نسبیتی بوسیله­ی نظریه حرکت مداری محدود (OLM)، مدل جنبشی و تابع توزیع ماکسولی-نسبیتی بررسی شده است و جریان­های یونی و الکترونی بدست آمده است. سپس با استفاده از حل عددی، پتانسیل الکتریکی ذره غبار محاسبه شده است و مشخص شد که با افزایش چگالی ذرات غبار، این ذرات به عنوان جزیی از پلاسمای چند مولفه­ای هستند که رفتار جمعی نشان می­دهند. علاوه بر این نشان داده شد که در رژیم نسبیتی جرم یون­ها در پلاسماهای سبک، پر رنگ­تر از دمای یون­ها می­باشد. همچنین مشخص شد که با نزدیک شدن یون­ها به محدوده فوق نسبیتی، پتانسیل الکتریکی ذرات غبار افزایش یافته و اختلاف بین پتانسیل الکتریکی ذرات غبار در پلاسماهای اکسیژنی، هلیمی و هیدروژنی بیشتر می­شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

The process of dust charging with relativistic Maxwellian distribution in the dusty plasma

نویسندگان English

Iman Motie 1
Masoud Taherimoghadam 2
Ali Bakhshayeshi 3
Taghi Mirzaye 3
چکیده English

The relativistic effects on the dust grain charging process and the dust grain electrical potential are investigated by taking into account the relativistic cross section by the orbit-limited motion (OLM) theory, a kinetic model and the relativistic Maxwellian distribution function for currents carried by ions and electrons. The calculations are applied by the numerical analyses to finding the dust grain electrical potential in the dust charging process. It is found that by increasing the dust grains density, dust particles are as a component from conventional multi-ionic plasma that shows the collective behavior. In addition to, it is indicated that the role of mass is more colorful than the ion temperature in the light plasma such as hydrogen versa the heavy plasma such as oxygen in relativistic regime. Moreover, it is showed that, as ions are closer to the ultra-relativistic range, the dust grain electrical potential is increased and the difference between the dust grain electrical potential in oxygen, helium and hydrogen plasmas become more and more.

کلیدواژه‌ها English

dust electrical potential
dust charging
relativistic Maxwellian distribution
orbit limited motion theory (OLM)
dusty plasma