何科榮
摘 要:塵埃充電是塵埃等離子體中的基本問題,本文較為詳細(xì)地介紹了塵埃充電的過程,并重點(diǎn)介紹了應(yīng)用最廣泛的OML充電理論,以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)。
關(guān)鍵詞:OML;充電
塵埃充電是塵埃等離子體的基本問題,在天體物理、聚變等離子體物理及實(shí)驗(yàn)室塵埃等離子體的研究中有著廣泛的應(yīng)用。目前,國際上關(guān)于塵埃充電的主流理論有三種,分別是Mott-Smith和Langmuir針對(duì)塵埃充電提出了軌道運(yùn)動(dòng)限制充電(Orbital Motion Limited,簡稱OML)理論、Allen,Boyd以及Reynolds提出了ABR充電理論以及Bernstein與Rabinowitz提出了OM(Orbital Motion)充電理論。其中OML充電理論是目前應(yīng)該最廣泛的塵埃充電理論。
在等離子體環(huán)境中,塵埃顆粒由于受到電子和離子的不斷撞擊從而帶電,Chen和Allen利用OML理論推導(dǎo)出塵埃顆粒的帶電量。在OML理論中有三大基本假設(shè),第一是進(jìn)入德拜球內(nèi)的電子和離子無碰撞,它們的軌道影響塵埃充電。于是它們遵守能量守恒定律和角動(dòng)量守恒定律;第二等離子體中電子或離子是否能打到塵埃表面與塵埃表面勢有關(guān);第三OML理論是對(duì)OM理論的簡化。
綜上所述,塵埃充電是塵埃等離子體中的基礎(chǔ)問題,而OML理論是塵埃充電應(yīng)用最廣泛的充電理論,本文介紹了OML理論的具體推導(dǎo)過程,以及在OML理論的基礎(chǔ)上所做的一些改進(jìn)(MOML及MOML-FL),為塵埃等離子體研究、空間等離子體研究及聚變等離子體研究等提供參考。
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基金:江西省教育廳科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目GJJ171027資助