高温等离子体_

时间: 2024-06-08 22:53:01 |   作者: 真空型等离子清洗机

产品介绍

  假定碰撞频率远小于扰动频率,则在波的传播方向上可以看成是一维问题γ =3

  在推导上面色散关系上时,我们作了近似处 ni1  ne1; 却允许 E1有限 : ( 理: 离子静电波的一般色散关系。

  一般的试验条件下,德拜长度非常小,所以对于波长远大于德拜长度的低频波,等离子

  “色散”两字的本省意思实际上指信号的失真(或称畸变),它是由于组成波群的各单 色波因频率不同因而相速不同引起的,所以把这种相速随频率改变的现象也叫做色散。

  如果两列波具有相同的速率(相速度),则最终形成的波的包络也具有和原来两列波相

  如果两列波速率(相速度)略有不同,则最终形成的波的包络和原来两列波相同的速率

  存在色散?波的偏振即是波的极化是指空间固定点的波矢量e的端点在2w时间内的轨迹对于电磁波是指电磁波中的电场矢量的端点轨迹如果等离子体中的电子与均匀的粒子本底有个位移将会建立电场它将把电子拉回到原来的位置

  冷等离子体是等离子体一种近似模型。它假定等离子体的温度为零,用来讨论热效应可 以忽略的物理过程。例如,等离子体中的波,当其相速度远大于平均热速度、同时回旋半径 远小于垂直于外磁场方向的波长时,热效应不重要,便可用冷等离子体模型来讨论(这种波 称为冷等离子体波)。在实际处理中,冷等离子体模型也可用于高温等离子体。

  然而气体温度趋于零时,声波不存在;而等离子体离子温度为零时,离子声波仍然存在。

  然而气体温度趋于零时,声波不存在;而等离子体离子温度为零时,离子声波仍然存在。

  事实上,驱动离子声波由两种力:离子的热压力和电荷分离的静电力。当等离子体离 子受到低频扰动而形成稠密和稀疏的区域时,一方面由于离子的热运动使离子扩散,这对应 于 Vs 式的第二项,这一项与中性气体驱动力是类似的。另一方面,离子的过剩区域产生电 场,这个电场受到周围电子的屏蔽,然而这个屏蔽效应是不完全的,还有量级为 Te/e 的电 势泄漏出来,这对应于第一项。这个电场作用在离子上使离子由稠密区向稀疏区运动。

  波的相速度与电子的热速度很相近,结果,波与粒子发生强烈的相互作用,这时,流体

  波的偏振即是波的极化,是指空间固定点的波矢量 E 的端点在 2π /w 时间内的轨迹, 对于电磁波是指电磁波中的电场矢量的端点轨迹

  如果等离子体中的电子与均匀的粒子本底有个位移,将会建立电场,它将把电子拉回到 原来的位置。由于惯性,电子将冲过平衡位置,并以特征频率围绕它们的平衡轴振荡。这个 特征频率被认为是等离子体频率(plasma frequency)。

  群速度不能超过光速,因为群速度表示波所携带“信息”在空间的传播快慢。而相速度 可以超过光速,相速度是常相位总移动速度,不携带任何信息。

  波群在色散系统中传播是,组成该波群的不同频率的单色波具有不一样的相速,在传播过 程中各单色波之间的相位关系将发生明显的变化,因此导致信号的失真,这就是色散。

  由于电子的质量很小,无论是高频或者是低频都会影响到它的运动。因此在描述低频波

  无碰撞时,普通声波不可能会发生。然而由于离子的电荷仍然能够相互传播振动;声波能够

  理论已经不能处理这类问题,需要等离子体动力学来处 ,短波朗缪尔波是强阻尼的。

  在小的 k 值(大入值)时, 尽管 Vp 大于 Vth ,信息以远慢于 Vth 的速度传播。这是因为在大入时密 度梯度小,热运动几乎不携带净动量 进入到邻近层中。

  前面在讨论朗缪尔波(电子波),认为离子的质量无穷大,离子是不移动的,这样所获

  实际上离子的质量是有限的,所以,离子对等离子体中的波必然有贡献。由于离子移动

  比较慢,因此离子将对等离子体中的低频波产生一定的影响。离子与高频波之间基本上没有什么作用。

  非磁化等离子体中的静电波 假定:(1)不存在磁场;B=0;(2)不存在热运动(kT=0);(3)离子以均匀分布固定 在空间中;(4)等离子体的大小为无限大。(5)电子只在 x 方向运动。因此,不存在涨落磁 场 荡, 。得这 这是个到一 频等种 率离静 取子电 决体振 于的荡 等振。 离荡子频体率的是密度pe ,它n00是me2e等1/离2 子该体频的率基称本之参为量电之子一静。电因振为荡m或者很朗小缪,尔等振离 子体频率通常是很高的。上式告诉我们,发生等离子体振荡时,必定有一个只取决于 n 的频 率。尤其,ω 与 k 无关,所以,群速度 dω /dk 为零。 注意以下几点:

  在某种程度上,这种振荡很难被认为是一种“正常”的波,因为它不传播能量或信息(在 冷等离子体极限的条件下)。

  朗谬尔波:存在热运动(KT0) 热运动能引起等离子体振荡传播的效应。以热速度流入等离子体临近层的电子,将携带 出现在振荡区域的信息。于是,这种等离子体振荡可以正当地称作等离子体波-也称为空间 电荷波。

  在等离子体中同时存在三种力:热压力、静电力和磁场力。它们对于等离子体粒子的扰 动都起着弹性恢复力的作用。因此等离子体不像一般的弹性体,波动现象很丰富,存在着 声波(热压力驱动)、纵波(静电力驱动)、横波(电磁力驱动)以及它们的混杂波。

  热压力的存在会产生类似中性气体中声波的“离子声波”,静电力的存在会产生静电波, 电磁力的存在会产生电磁波。这些波又不是单独产生的,常常还同时产生形成混杂波。