✖


Jump to content

Двойной слой (физика плазмы)

Эта статья о структуре в физике плазмы. Чтобы узнать о других значениях, см. Двойной слой .

Двойной слой — это структура в плазме, состоящая из двух параллельных слоев с противоположным электрическим зарядом. Листы заряда, которые не обязательно плоские, производят локализованные отклонения электрического потенциала , что приводит к относительно сильному электрическому полю между слоями и более слабым, но более обширным компенсирующим полям снаружи, которые восстанавливают глобальный потенциал. [ 1 ] Ионы и электроны внутри двойного слоя ускоряются, замедляются или отклоняются электрическим полем в зависимости от направления их движения.

Двойные слои могут быть созданы в разрядных трубках , где внутри слоя подается постоянная энергия для ускорения электронов внешним источником энергии. Утверждается, что двойные слои наблюдались в полярных сияниях и используются в астрофизических приложениях. Точно так же двойной слой в авроральной области требует некоторого внешнего драйвера для ускорения электронов.

Двойные электростатические слои особенно распространены в плазме с током и очень тонкие (обычно десятки дебаевских длин ) по сравнению с размерами плазмы, которая их содержит. Другие названия двойного слоя: двойной электростатический слой, двойной электрический слой, двойной плазменный слой. Термин «электростатический удар» в магнитосфере применяется к электрическим полям, ориентированным под косым углом к ​​магнитному полю таким образом, что перпендикулярное электрическое поле намного сильнее, чем параллельное электрическое поле. [ 2 ] [ 3 ] В лазерной физике двойной слой иногда называют амбиполярным электрическим полем. [ 4 ]

Двойные слои концептуально связаны с концепцией «оболочки» ( см. Дебаевская оболочка ). Ранний обзор двойных слоев, основанный на лабораторных экспериментах и ​​моделировании, предоставлен Торвеном. [ 5 ]

Классификация

[ редактировать ]
Формирование двойного слоя. Для образования двойного слоя электроны должны перемещаться между двумя соседними областями (диаграмма 1, вверху), вызывая разделение зарядов. Это может привести к дисбалансу электростатического потенциала (диаграмма 2, внизу).

Двойные слои можно классифицировать следующим образом:

  • Слабые и прочные двойные слои. Прочность двойного слоя выражается как отношение падения потенциала к эквивалентной тепловой энергии плазмы к энергии массы покоя электронов или . Двойной слой называется прочным, если падение потенциала внутри слоя превышает эквивалентную тепловую энергию компонентов плазмы. [ 6 ]
  • Релятивистские или нерелятивистские двойные слои. [ 7 ] Двойной слой называется релятивистским, если падение потенциала внутри слоя сравнимо с энергией покоя (~ 512 КэВ) электрона. Двойные слои такой энергии предстоит обнаружить в лабораторных экспериментах. Плотность заряда между двумя противоположными областями потенциала мала, и в этом отношении двойной слой аналогичен распределению заряда в конденсаторе .
  • Двойные токопроводящие слои. Эти двойные слои могут быть созданы нестабильностями плазмы, вызванными током, которые усиливают изменения плотности плазмы. Одним из примеров этих нестабильностей является неустойчивость Фарли-Бьюнемана , которая возникает, когда скорость потока электронов (в основном плотность тока, деленная на плотность электронов) превышает тепловую скорость электронов в плазме. Он возникает в столкновительной плазме, имеющей нейтральный компонент, и вызывается дрейфовыми токами. [ нужна ссылка ]
  • Бестоковые двойные слои. Они возникают на границе между областями плазмы с различными свойствами плазмы. Плазма может иметь более высокую температуру электронов и тепловую скорость на одной стороне пограничного слоя, чем на другой. То же самое можно сказать и о плотности плазмы. Обмен заряженными частицами между областями может обеспечить локальное поддержание потенциальных различий между ними. Общая плотность заряда, как и во всех двойных слоях, будет нейтральной.

Потенциальный дисбаланс будет нейтрализован за счет миграции электронов (1 и 3) и ионов потенциала не (2 и 4), если градиенты будут поддерживаться внешним источником энергии. В большинстве лабораторных ситуаций, в отличие от условий космического пространства , заряженные частицы могут эффективно возникать внутри двойного слоя за счет ионизации на аноде или катоде и поддерживаться.

На рисунке показано локализованное возмущение потенциала, создаваемое идеализированным двойным слоем, состоящим из двух противоположно заряженных дисков. Возмущение равно нулю на расстоянии от двойного слоя во всех направлениях. [ 8 ]

Если падающая заряженная частица, такая как высыпающийся авроральный электрон, встретит такую ​​статическую или квазистатическую структуру в магнитосфере, при условии, что энергия частицы превышает половину разности электрических потенциалов внутри двойного слоя, она пройдет сквозь нее без какого-либо чистого изменения энергии. . Падающие частицы с меньшей энергией, чем эта, также не испытают результирующего изменения энергии, но будут подвергаться большему общему отклонению.

Можно выделить четыре отдельные области двойного слоя, которые влияют на прохождение заряженных частиц через него или внутри него:

  1. Положительная потенциальная сторона двойного слоя, где к нему ускоряются электроны;
  2. Положительный потенциал внутри двойного слоя, где электроны замедляются;
  3. Отрицательный потенциал внутри двойного слоя, где электроны замедляются; и
  4. Сторона отрицательного потенциала двойного слоя, где ускоряются электроны.

Двойные слои будут иметь тенденцию быть временными в магнитосфере, поскольку любой дисбаланс зарядов будет нейтрализован, если не будет постоянного внешнего источника энергии для их поддержания, как это происходит в лабораторных условиях.

Механизмы формирования

[ редактировать ]

Детали механизма формирования зависят от среды, в которой находится плазма (например, двойные слои в лаборатории, ионосфера , солнечный ветер , ядерный синтез и т. д.). Предлагаемые механизмы их формирования включали:

  • 1971: Между плазмами разной температуры [ 9 ] [ 10 ]
  • 1976: В лабораторной плазме [ 11 ]
  • 1982: Нарушение нейтрального токового слоя. [ 12 ]
  • 1983: Инжекция ненейтрального электронного тока в холодную плазму. [ 13 ]
  • 1985: Увеличение плотности тока в плазме [ 14 ]
  • 1986: В аккреционной колонне нейтронной звезды. [ 15 ]
  • 1986: Пинчами в областях космической плазмы [ 16 ]
  • 1987: В плазме, удерживаемой магнитным зеркалом. [ 17 ]
  • 1988: Электрический разряд [ 18 ]
  • 1988: Текущая нестабильность (сильные двойные слои) [ 19 ]
  • 1988: Электронные пучки, выброшенные космическим кораблем. [ 20 ]
  • 1989: От ударных волн в плазме [ 21 ]
  • 2000: Лазерное излучение [ 22 ]
  • 2002: Когда магнитно-ориентированные токи сталкиваются с полостями плотности [ 23 ]
  • 2003: По падению плазмы на темную сторону поверхности Луны. Смотрите картинку.

Особенности и характеристики

[ редактировать ]
Предсказание двойного слоя Луны [ 24 ] было подтверждено в 2003 году. [ 25 ] В тени Луна заряжается отрицательно в межпланетной среде. [ 26 ]
  • Толщина : Для создания двойного слоя необходимы области со значительным избытком положительного или отрицательного заряда, то есть там, где квазинейтральность нарушена. В общем случае квазинейтральность может нарушаться только на масштабах дебаевской длины . Толщина двойного слоя составляет порядка десяти дебаевских длин, что составляет несколько сантиметров в ионосфере , несколько десятков метров в межпланетной среде и десятки километров в межгалактической среде . [ нужна ссылка ]
  • Распределение электростатического потенциала . Как описано выше в разделе классификации двойных слоев, фактически существует четыре различных области двойного слоя, где входящие заряженные частицы будут ускоряться или замедляться вдоль своей траектории. Внутри двойного слоя два противоположных распределения заряда будут стремиться нейтрализоваться внутренним движением заряженных частиц.
  • Поток частиц : В нерелятивистских двойных слоях, несущих ток, большая часть тока переносится электронами. Условие Ленгмюра гласит, что отношение электронного и ионного тока через слой определяется квадратным корнем из отношения масс ионов к электронам. [ 27 ] Для релятивистских двойных слоев коэффициент тока равен 1; т.е. ток переносится одинаково электронами и ионами.
  • Подача энергии : мгновенное падение напряжения на двойном токопроводящем слое пропорционально общему току и аналогично падению напряжения на резистивном элементе (или нагрузке), который рассеивает энергию в электрической цепи. Двойной слой сам по себе не может обеспечить полезную энергию.
  • Стабильность : двойные слои в лабораторной плазме могут быть стабильными или нестабильными в зависимости от режима параметров. [ 28 ] Могут возникать различные виды нестабильностей, часто возникающие из-за образования пучков ионов и электронов. Нестабильные двойные слои являются шумными в том смысле, что они производят колебания в широком диапазоне частот. Отсутствие стабильности плазмы может также привести к внезапному изменению конфигурации, часто называемому взрывом (и, следовательно, взрыву двойного слоя ). В одном примере область, заключенная в двойной слой, быстро расширяется и развивается. [ 29 ] Впервые взрыв используемых такого типа был обнаружен в ртутных дуговых выпрямителях, в мощных линиях электропередачи постоянного тока, где падение напряжения на устройстве увеличивалось на несколько порядков. Двойные слои также могут дрейфовать, обычно в направлении испускаемого электронного луча , и в этом отношении являются естественными аналогами гладкоствольного магнетрона. [ 30 ]
  • Намагниченная плазма . Двойные слои могут образовываться как в намагниченной, так и в ненамагниченной плазме.
  • Ячеистая природа : хотя двойные слои относительно тонкие, они распределяются по всей поперечной поверхности лабораторного контейнера. Аналогичным образом, если соседние области плазмы имеют разные свойства, образуются двойные слои, которые имеют тенденцию к клеточному образованию различных областей. [ 31 ]
Двигатель на эффекте Холла . Электрические поля, используемые в плазменных двигателях (в частности, в двухслойном двигателе Helicon ), могут иметь форму двойных слоев. [ 32 ]
  • Передача энергии : Двойные слои могут облегчить передачу электрической энергии в кинетическую, dW/dt=I•ΔV, где I – электрический ток, рассеивающий энергию в двойном слое с падением напряжения ΔV. Альфвен указывает, что ток вполне может состоять исключительно из частиц низкой энергии. [ 33 ] Торвен и др. предположили, что плазма может самопроизвольно передавать магнитно накопленную энергию в кинетическую энергию с помощью двойных электрических слоев. [ 34 ] Однако достоверного механизма создания таких двойных слоев не представлено. Ионные двигатели могут обеспечить более прямую передачу энергии от противоположных потенциалов в виде двойных слоев, создаваемых внешним электрическим полем.
  • Наклонный двойной слой : Наклонный двойной слой имеет электрические поля, которые не параллельны окружающему магнитному полю; т. е. он не выровнен по полю.
  • Моделирование : двойные слои можно моделировать с использованием кинетических компьютерных моделей, таких как моделирование частиц в ячейках (PIC). В некоторых случаях плазма рассматривается как одно- или двумерная, чтобы снизить вычислительные затраты на моделирование.
  • Критерий Бома : двойной слой не может существовать ни при каких обстоятельствах. Чтобы создать электрическое поле, которое исчезает на границах двойного слоя, критерий существования гласит, что существует максимум температуры окружающей плазмы. Это так называемый критерий Бома. [ 35 ]
  • Биофизическая аналогия : модель двойных слоев плазмы использовалась для исследования ее применимости для понимания транспорта ионов через биологические клеточные мембраны. [ 36 ] Бразильские исследователи отметили, что «такие понятия, как нейтральность заряда , длина Дебая и двойной слой , очень полезны для объяснения электрических свойств клеточной мембраны ». [ 37 ] Физик плазмы Ханнес Альфвен также отметил, что ассоциация двойных слоев с клеточной структурой [ 38 ] как и до него Ирвинг Ленгмюр , который ввел термин «плазма» из-за его сходства с клетками крови. [ 39 ]

История

[ редактировать ]

В плазме низкой плотности локализованные области пространственного заряда могут создавать большой потенциал. падает на расстояниях порядка нескольких десятков дебаевских длин. Такие области были названы двойными электрическими слоями . Двойной электрический слой — это простейшее распределение пространственного заряда, которое приводит к падению потенциала в слое и исчезновению электрического поля на каждой стороне слоя. В лаборатории двойные слои изучаются уже полвека, но их значение в космической плазме до сих пор не признано.

— Ханнес Альфвен , [ 40 ]
Группа двойных слоев, образующаяся в альфвеновской волне , примерно на шестой части расстояния слева. Нажмите, чтобы узнать больше

Уже в 1920-х годах было известно, что плазма имеет ограниченную способность к текущему обслуживанию, Ирвинг Ленгмюр. [ 41 ] охарактеризовал двойные слои в лаборатории и назвал эти структуры двойными оболочками. В 1950-х годах в лаборатории началось тщательное исследование двойных слоев. [ 42 ] Многие группы все еще работают над этой темой теоретически, экспериментально и численно. (разработчик магнитогидродинамики на основе лабораторных экспериментов) предположил Впервые Ханнес Альфвен , что полярное сияние или северное сияние создается электронами, ускоренными в магнитосфере Земли. [ 43 ] Он предположил, что электроны ускоряются электростатически электрическим полем, локализованным в небольшом объеме, ограниченном двумя заряженными областями, и так называемый двойной слой будет ускорять электроны в направлении Земли. частиц in situ были предложены другие механизмы, включающие взаимодействие волн и частиц С тех пор на основе обширных пространственных и временных исследований характеристик авроральных . [ 44 ]

Многие исследования магнитосферы и полярных сияний проводились с помощью ракет и спутников. Макилвейн обнаружил во время полета ракеты в 1960 году, что энергетический спектр авроральных электронов имеет пик, который тогда считался слишком острым, чтобы быть вызванным случайным процессом, и который, следовательно, предполагал, что за это отвечает упорядоченный процесс. [ 45 ] В 1977 году сообщалось, что спутники обнаружили признаки двойных слоев в виде электростатических ударов в магнитосфере. [ 46 ] показания электрических полей, параллельных силовым линиям геомагнитного поля, были получены спутником «Викинг», [ 47 ] который измеряет структуры дифференциального потенциала в магнитосфере с помощью зондов, установленных на 40-метровых стрелах. Эти зонды измеряли локальную плотность частиц и разность потенциалов между двумя точками на расстоянии 80 метров друг от друга. Были измерены асимметричные отклонения потенциала относительно 0 В, которые интерпретировались как двойной слой с чистым потенциалом внутри области. Двойные слои магнитосферы обычно имеют прочность (где предполагается, что температура электронов лежит в диапазоне ) и поэтому слабы. Ряд таких двойных слоев будет иметь тенденцию сливаться, подобно цепочке стержневых магнитов, и рассеиваться даже в разреженной плазме. Еще предстоит объяснить, как любое общее распределение локализованного заряда в форме двойных слоев может служить источником энергии для авроральных электронов, выбрасываемых в атмосферу.

Интерпретация данных космического аппарата FAST выявила сильные двойные слои в области аврорального ускорения. [ 48 ] Андерссон и др. также сообщили о сильных двойных слоях в области нисходящего течения. [ 49 ] Было высказано предположение, что параллельные электрические поля с амплитудой, достигающей почти 1 В/м, ограничиваются тонким слоем примерно 10 дебаевских длин. Утверждается, что структуры двигались «примерно с ионно-звуковой скоростью в направлении ускоренных электронов, т.е. против Земли». Это поднимает вопрос о том, какую роль, если таковая имеется, двойные слои могут играть в ускорении авроральных электронов, которые выбрасываются вниз в атмосферу из магнитосферы. [ 50 ] Двойные слои также были обнаружены в магнитосфере Земли космическими миссиями Cluster и MMS . [ 51 ] [ 52 ]

Возможная роль высыпающихся электронов с энергией 1–10 кэВ, генерирующих такие наблюдаемые двойные слои или электрические поля, редко рассматривалась и анализировалась. Точно так же редко затрагивается общий вопрос о том, как такие двойные слои могут быть созданы из альтернативного источника энергии или каким может быть пространственное распределение электрического заряда, вызывающее результирующие изменения энергии. В лабораторных условиях возможен внешний источник питания.

В лаборатории двойные слои можно создавать на разных устройствах. Их исследуют в двойных плазменных машинах, тройных плазменных машинах и Q-машинах . Стационарные потенциальные структуры, которые можно измерить с помощью этих машин, очень хорошо согласуются с тем, что можно было бы ожидать теоретически. Пример лабораторного двойного слоя можно увидеть на рисунке ниже, взятом из работы Торвена и Линдберга (1980), где мы можем увидеть, насколько четко определено и ограничено потенциальное падение двойного слоя в двойной плазменной машине. Один из интересных аспектов эксперимента Торвена и Линдберга (1980). [ 53 ] Дело в том, что они не только измерили потенциальную структуру двойной плазменной машины, но и обнаружили высокочастотные флуктуирующие электрические поля на стороне с высоким потенциалом двойного слоя (также показано на рисунке). Эти флуктуации, вероятно, обусловлены взаимодействием пучка с плазмой вне двойного слоя, возбуждающим турбулентность плазмы. Их наблюдения согласуются с экспериментами Волверка (1993) по электромагнитному излучению, испускаемому двойными слоями в двойной плазменной машине. [ 54 ] который, однако, также наблюдал излучение самого двойного слоя.

Мощность этих колебаний имеет максимум в районе плазменной частоты окружающей плазмы. Позже сообщалось, что электростатические высокочастотные флуктуации вблизи двойного слоя могут концентрироваться в узкой области, иногда называемой ВЧ-спайком. [ 55 ] Впоследствии из этой области было замечено выход как радиоизлучения вблизи плазменной частоты, так и свистовых волн на гораздо более низких частотах. [ 56 ] Подобные свистящие волновые структуры наблюдались вместе с электронными пучками возле спутника Сатурна Энцелада . [ 57 ] предполагая возможное наличие двойного слоя на меньшей высоте.

Недавним достижением в лабораторных экспериментах с двойным слоем является исследование так называемых ступенчатых двойных слоев. Обнаружено, что падение потенциала в плазменном столбе можно разделить на различные части. Переходы от одиночного двойного слоя к двух-, трех- и более ступенчатым двойным слоям сильно чувствительны к граничным условиям плазмы. [ нужна ссылка ]

В отличие от лабораторных экспериментов, концепция таких двойных слоев в магнитосфере и любая роль в создании полярных сияний страдает из-за того, что до сих пор не выявлен устойчивый источник энергии. Однако электрический потенциал, характерный для двойных слоев, может указывать на то, что те, которые наблюдаются в авроральной зоне, являются вторичным продуктом осаждающихся электронов, которые были заряжены другими способами, например, электростатическими волнами. Некоторые ученые предположили роль двойных слоев в солнечных вспышках. [ 58 ] [ 59 ] Косвенное установление такой роли еще труднее проверить, чем постулировать, что двойные слои служат ускорителями авроральных электронов в магнитосфере Земли. Даже там были подняты серьезные вопросы об их роли. [ 60 ]

Сноски

[ редактировать ]
  1. ^ Йоос, Г. (1951). Теоретическая физика . Лондон и Глазго: Blackie & Son Ltd., с. 271.
  2. ^ http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1987dla..conf..295 [ мертвая ссылка ]
  3. ^ Блок, LP (1978). «Двойной обзор (доклад, посвященный профессору Ханнесу Альвену по случаю его 70-летия, 30 мая 1978 г.)». Астрофизика и космическая наука . 55 (1): 59. Бибкод : 1978Ap&SS..55...59B . дои : 10.1007/BF00642580 . S2CID   122977170 .
  4. ^ Булгакова Надежда М.; Булгаков, Александр Васильевич; Бобренок, Олег Ф. (2000). «Эффекты двойного слоя в плазменных факелах лазерной абляции». Физический обзор E . 62 (4): 5624–35. Бибкод : 2000PhRvE..62.5624B . дои : 10.1103/PhysRevE.62.5624 . ПМИД   11089121 .
  5. ^ Торвен, С (1976). «Формирование двойных слоев в лабораторной плазме». Библиотека астрофизики и космических наук . 74 : 109. Бибкод : 1979wisp.proc..109T . дои : 10.1007/978-94-009-9500-0_9 . ISBN  978-94-009-9502-4 .
  6. ^ Ямамото, Такаши; Кан, младший (1985). «Образование двойного слоя вследствие инжекции тока». Планетарная и космическая наука . 33 (7): 853–861. Бибкод : 1985P&SS...33..853Y . дои : 10.1016/0032-0633(85)90040-6 .
  7. ^ Карлквист, П. (1982). «К физике релятивистских двойных слоев». Астрофизика и космическая наука . 87 (1–2): 21. Бибкод : 1982Ap&SS..87...21C . дои : 10.1007/bf00648904 . S2CID   123205274 .
  8. ^ Брайант, Д.А. (1998). Ускорение в полярном сиянии и за его пределами . п. 12. ISBN  9780750305334 .
  9. ^ Хультквист, Бенгт (1971). «О создании электрического поля, ориентированного по магнитному полю, путем взаимодействия горячей магнитосферной плазмы и холодной ионосферы». Планетарная и космическая наука . 19 (7): 749–759. Бибкод : 1971P&SS...19..749H . дои : 10.1016/0032-0633(71)90033-X .
  10. ^ Исигуро, С.; Камимура, Т.; Сато, Т. (1985). «Образование двойного слоя, вызванное контактом плазмы разной температуры». Физика жидкостей . 28 (7): 2100. Бибкод : 1985PhFl...28.2100I . дои : 10.1063/1.865390 .
  11. ^ Торвен, С. (1976). «Формирование двойных слоев в лабораторной плазме». Библиотека астрофизики и космических наук . 74 : 109. Бибкод : 1979wisp.proc..109T . дои : 10.1007/978-94-009-9500-0_9 . ISBN  978-94-009-9502-4 .
  12. ^ Стензель, РЛ; Гекельман, В.; Уайлд, Н. (1982). «Формирование двойного слоя при разрыве токового слоя в эксперименте по переподключению». Письма о геофизических исследованиях . 9 (6): 680. Бибкод : 1982GeoRL...9..680S . дои : 10.1029/GL009i006p00680 .
  13. ^ Тиманн, Х.; Сингх, Н.; Шунк, RW (1983). «Формирование V-образных потенциалов». Европейские программы ракет и воздушных шаров и соответствующие исследования : 269. Бибкод : 1983ESASP.183..269T .
  14. ^ Ямамото, Такаши; Кан, младший (1985). «Образование двойного слоя вследствие инжекции тока». Планетарная и космическая наука . 33 (7): 853–861. Бибкод : 1985P&SS...33..853Y . дои : 10.1016/0032-0633(85)90040-6 .
  15. ^ Уильямс, AC; Вайскопф, MC; Эльснер, РФ; Дарбро, В.; Сазерленд, PG (1986). «Аккреция на нейтронные звезды с наличием двойного слоя». Астрофизический журнал . 305 : 759. Бибкод : 1986ApJ...305..759W . дои : 10.1086/164289 .
  16. ^ Ператт, Энтони Л. (1986). «Эволюция плазменной Вселенной. I. Двойные радиогалактики, квазары и внегалактические джеты» . Транзакции IEEE по науке о плазме . 14 : 639. Бибкод : 1986ITPS...14..639P . дои : 10.1109/TPS.1986.4316615 . S2CID   30767626 .
  17. ^ Леннартссон, В. (1987). «Некоторые аспекты формирования двойного слоя в плазме, удерживаемой магнитным зеркалом». Двойные слои в астрофизике : 275. Бибкод : 1987NASCP2469..275L .
  18. ^ Линдберг, Леннарт (1988). «Наблюдения распространения двойных слоев в сильноточном разряде». Астрофизика и космическая наука . 144 (1–2): 3–13. Бибкод : 1988Ap&SS.144....3L . дои : 10.1007/BF00793169 . S2CID   117060217 .
  19. ^ Рааду, Майкл А.; Расмуссен, Дж. Юул (1988). «Динамические аспекты двойных электростатических слоев» . Астрофизика и космическая наука . 144 (1–2): 43. Бибкод : 1988Ap&SS.144...43R . дои : 10.1007/BF00793172 . S2CID   120316850 .
  20. ^ Сингх, Нагендра; Хван, Канзас (1988). «Структуры электрического потенциала и распространение электронных пучков, инжектированных из космического корабля в плазму». Журнал геофизических исследований . 93 (A9): 10035. Бибкод : 1988JGR....9310035S . дои : 10.1029/JA093iA09p10035 .
  21. ^ Лембеж, Б.; Доусон, Дж. М. (1989). «Образование двойных слоев в косом бесстолкновительном ударном скачке». Письма о физических отзывах . 62 (23): 2683–2686. Бибкод : 1989PhRvL..62.2683L . дои : 10.1103/PhysRevLett.62.2683 . ПМИД   10040061 .
  22. ^ Булгакова Надежда М.; Булгаков, Александр Васильевич; Бобренок, Олег Ф. (2000). «Эффекты двойного слоя в плазменных факелах лазерной абляции». Физический обзор E . 62 (4): 5624–35. Бибкод : 2000PhRvE..62.5624B . дои : 10.1103/PhysRevE.62.5624 . ПМИД   11089121 .
  23. ^ Сингх, Нагендра (2002). «Спонтанное образование двойных слоев, управляемых током, при уменьшении плотности и его связь с одиночными альфвеновскими волнами» . Письма о геофизических исследованиях . 29 (7): 51. Бибкод : 2002GeoRL..29.1147S . дои : 10.1029/2001gl014033 . S2CID   119750076 .
  24. ^ Борисов Н.; Молл, У. (2002). «Структура двойного слоя за Луной». Журнал физики плазмы . 67 (4): 277–299. Бибкод : 2002JPlPh..67..277B . дои : 10.1017/s0022377802001654 . S2CID   124908517 .
  25. ^ Халекас, Дж.С.; Лин, Р.П.; Митчелл, Д.Л. (2003). «Определение масштабной высоты двойного слоя ночной стороны Луны» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 30 (21): 2117. Бибкод : 2003GeoRL..30.2117H . дои : 10.1029/2003GL018421 . S2CID   121743325 .
  26. ^ Халекас, Дж.С.; Митчелл, Д.Л.; Лин, Р.П.; Худ, LL; Акунья, Миннесота; Биндер, AB (2002). «Доказательства отрицательной зарядки лунной поверхности в тени». Письма о геофизических исследованиях . 29 (10): 1435. Бибкод : 2002GeoRL..29.1435H . дои : 10.1029/2001GL014428 . hdl : 10150/623417 . S2CID   54753205 .
  27. ^ "1978Ap&SS..55...59B Страница 60" .
  28. ^ Торвен, С (1982). «Двойные высоковольтные слои в столбе намагниченной плазмы». Журнал физики D: Прикладная физика . 15 (10): 1943–1949. Бибкод : 1982JPhD...15.1943T . дои : 10.1088/0022-3727/15/10/012 . S2CID   250874820 .
  29. ^ Песня, Б; Анджело, Северная Дакота; Мерлино, РЛ (1992). «Стабильность сферического двойного слоя, полученного за счет ионизации». Журнал физики D: Прикладная физика . 25 (6): 938–941. Бибкод : 1992JPhD...25..938S . дои : 10.1088/0022-3727/25/6/006 . S2CID   250845364 .
  30. ^ http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JAPIAU000037000007002598000001&idtype=cvips&gifs=yes [ мертвая ссылка ]
  31. ^ Альфвен, Х. (1982). «Смена парадигмы в физике космической плазмы» . Физика Скрипта . 2 : 10–19. Бибкод : 1982PhST....2...10A . дои : 10.1088/0031-8949/1982/T2A/002 . S2CID   250752052 .
  32. ^ См. « Исследование двухслойного двигателя Helicon ». [ постоянная мертвая ссылка ] «, Европейское космическое агентство; « ЕКА ускоряется к созданию нового космического двигателя » (2005 г.)
  33. ^ Альфвен, Х.; Карлквист, П. (1978). «Межзвездные облака и образование звезд» . Астрофизика и космическая наука . 55 (2): 487–509. Бибкод : 1978Ap&SS..55..487A . дои : 10.1007/BF00642272 . S2CID   122687137 .
  34. ^ Торвен, С; Линдберг, Л; Карпентер, RT (1985). «Спонтанный переход магнитно запасенной энергии в кинетическую энергию двойными электрическими слоями» . Физика плазмы. Контроль. Слияние . 27 (2): 143–158. Бибкод : 1985PPCF...27..143T . дои : 10.1088/0741-3335/27/2/005 . S2CID   250863148 .
  35. ^ Рааду, Майкл А.; Расмуссен, Дж. Юул (1988). «Динамические аспекты двойных электростатических слоев» . Астрофизика и космическая наука . 144 (1–2): 43. Бибкод : 1988Ap&SS.144...43R . дои : 10.1007/BF00793172 . S2CID   120316850 .
  36. ^ Гиммелл, Дженнифер; Шрирам, Адити; Гершман, Софья; Пост-Цвикер, Эндрю (2002). «Физика биоплазмы: измерение транспорта ионов через клеточные мембраны с помощью плазмы». Тезисы осеннего собрания секций Aps в Огайо : 1P.017. Бибкод : 2002APS..OSF.1P017G .
  37. ^ http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=AJPIAS000068000005000450000001&idtype=cvips&gifs=yes [ мертвая ссылка ]
  38. ^ Альфвен, Х. (1982). «Об иерархической [sic] космологии». Технический отчет NASA Sti/Recon N. 82 : 28234. Бибкод : 1982STIN...8228234A .
  39. ^ Г. Л. Рогофф, редактор, «Введение», IEEE Transactions on Plasma Science , vol. 19, с. 989, декабрь 1991 г. См. отрывок на веб-сайте Plasma Coalition. Архивировано 13 февраля 2008 г. на Wayback Machine.
  40. ^ Ханнес Альфвен (2012) [1981]. «II.6. Двойные электрические слои, II.6.1. Общие свойства двойных электрических слоев» . Космическая плазма . Том. 82. Издательство Д. Рейделя. п. 29. ISBN  9789400983748 .
  41. ^ Ленгмюр, Ирвинг (1929). «Взаимодействие электронов и положительных объемных зарядов ионов в катодных слоях». Физический обзор . 33 (6): 954–989. Бибкод : 1929PhRv...33..954L . дои : 10.1103/physrev.33.954 .
  42. ^ например Шонхубер, MJ (1958). Зарядное устройство для газа низкого давления Mercury . Мюнхен: Лахнер.
  43. ^ Альфвен, Х., «К теории магнитных бурь и полярных сияний», Tellus , 10, 104. 1958.
  44. ^ Брайант, окружной прокурор (июнь 2002 г.). «Роль статических и динамических электрических полей в области аврорального ускорения» . Журнал геофизических исследований . 107 (A6): 1077. Бибкод : 2002JGRA..107.1077B . дои : 10.1029/2001JA900162 .
  45. ^ Макилвейн, CE (1960). «Прямое измерение частиц, создающих видимые полярные сияния». Журнал геофизических исследований . 65 (9): 2727. Бибкод : 1960JGR....65.2727M . дои : 10.1029/JZ065i009p02727 .
  46. ^ Мозер, Ф.С.; Карлсон, CW; Хадсон, МК ; Торберт, РБ; Паради, Б.; Ятто, Дж.; Келли, MC (1977). «Наблюдения парных электростатических ударов в полярной магнитосфере». Письма о физических отзывах . 38 (6): 292. Бибкод : 1977PhRvL..38..292M . doi : 10.1103/PhysRevLett.38.292 .
  47. ^ Бостром, Рольф (1992). «Наблюдения слабых двойных слоев на силовых линиях авроральных сияний». Транзакции IEEE по науке о плазме . 20 (6): 756–763. Бибкод : 1992ITPS...20..756B . дои : 10.1109/27.199524 .
  48. ^ Эргун, Р.Э.; и др. (2002). «Параллельные электрические поля в восходящей области полярных сияний: косвенные и прямые наблюдения». Физика плазмы . 9 (9): 3685–3694. Бибкод : 2002PhPl....9.3685E . дои : 10.1063/1.1499120 .
  49. ^ Андерссон, Л.; и др. (2002). «Характеристики параллельных электрических полей в области нисходящих токов полярного сияния». Физика плазмы . 9 (8): 3600–3609. Бибкод : 2002PhPl....9.3600A . дои : 10.1063/1.1490134 .
  50. ^ Брайант, Д.А. и GMCourtier (2015). «Двойные электростатические слои как авроральные ускорители частиц — проблема» . Анналы геофизики . 33 (4): 481–482. Бибкод : 2015АнГео..33..481Б . дои : 10.5194/angeo-33-481-2015 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  51. ^ Ван, Жуншэн; Лу, Цюаньмин; Хотяинцев Юрий Владимирович; Волверк, Мартин; Ду, Аймин; Накамура, Руми; Гонсалес, Уолтер Д.; Сунь, Сюань; Баумйоханн, Вольфганг; Ли, Син; Чжан, Тилонг; Фазакерли, Эндрю Н.; Хуанг, Джан; Ву, Мингю (28 июля 2014 г.). «Наблюдение двойного слоя в области сепаратрисы при магнитном пересоединении» . Письма о геофизических исследованиях . 41 (14): 4851–4858. дои : 10.1002/2014GL061157 . hdl : 2160/14316 . ISSN   0094-8276 .
  52. ^ Юань, Чжиган; Донг, Юэ; Хуан, Шийонг; Сюэ, Цзусян; Ю, Сюндун (16 июля 2022 г.). «Прямое наблюдение ускорения и термализации электронов пучка, вызванных двойными слоями в плазменном слое Земли» . Письма о геофизических исследованиях . 49 (13). дои : 10.1029/2022GL099483 . ISSN   0094-8276 .
  53. ^ Торвен, С.; Линдберг, Л. (1982). «Свойства флуктуирующего двойного слоя в столбе намагниченной плазмы». Журнал физики D: Прикладная физика . 13 (12): 2285–2300. Бибкод : 1980pfdl.rept.....T . дои : 10.1088/0022-3727/13/12/014 . S2CID   250837586 .
  54. ^ Волверк, М (1993). «Излучение двойных электростатических слоев в лабораторной плазме». Журнал физики D: Прикладная физика . 26 (8): 1192–1202. Бибкод : 1993JPhD...26.1192V . дои : 10.1088/0022-3727/26/8/007 . S2CID   250871682 .
  55. ^ Гунелл, Х.; и др. (1996). «Всплески высокочастотных плазменных волн в двойном электрическом слое». Журнал физики D: Прикладная физика . 29 (3): 643–654. Бибкод : 1996JPhD...29..643G . дои : 10.1088/0022-3727/29/3/025 . S2CID   250753554 .
  56. ^ Бреннинг, Н.; Акснес, И.; Рааду, Массачусетс; Теннфорс, Э.; Кепке, М. (2006). «Излучение электронного пучка в замагниченной плазме: волновые пакеты свистовой моды» . Журнал геофизических исследований . 111 (А11): А11212. Бибкод : 2006JGRA..11111212B . дои : 10.1029/2006JA011739 .
  57. ^ Гернетт, округ Колумбия; Аверкамп, ТФ; Шипперс, П.; Персон, AM; Господирский, ГБ; Лейснер, Дж. С.; Курт, WS; Джонс, GH; Коутс, Эй Джей; Крери, Ф.Дж.; Догерти, МК (2011). «Авроральное шипение, электронные лучи и токи стоячих альфвеновских волн возле спутника Сатурна Энцелада» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 38 (6): L06102. Бибкод : 2011GeoRL..38.6102G . дои : 10.1029/2011GL046854 . S2CID   54539728 .
  58. ^ Хасан, СС; Тер Хаар, Д. (1978). «Двухслойная теория солнечных вспышек Альвена-Карлквиста». Астрофизика и космическая наука . 56 (1): 89. Бибкод : 1978Ap&SS..56...89H . дои : 10.1007/BF00643464 . S2CID   122003016 .
  59. ^ Хан, Дж.И. (1989). «Модель солнечных вспышек, использующая слабые двойные слои». Труды Астрономического общества Австралии . 8 (1): 29–31. Бибкод : 1989PASA....8...29K . дои : 10.1017/S1323358000022840 . S2CID   117844249 .
  60. ^ Брайант, Д.А., Р.Бингем и У.деАнджелис (1992). «Двойные слои не являются ускорителями частиц». Письма о физических отзывах . 68 (1): 37–39. Бибкод : 1992PhRvL..68...37B . дои : 10.1103/PhysRevLett.68.37 . ПМИД   10045106 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  • Альфвен, Х., К теории магнитных бурь и полярных сияний , Теллус, 10, 104, 1958.
  • Ператт А. Физика плазменной Вселенной , 1991 г.
  • Рааду М.А., Физика двойных слоев и их роль в астрофизике , Physics Reports, 178, 25–97, 1989.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Double_layer_(plasma_physics)&oldid=1213116949"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 0903e937e4369c7111fc732fa4a50c49__1710125820
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/09/49/0903e937e4369c7111fc732fa4a50c49.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Double layer (plasma physics) - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)