Параметр взаимодействия для плазм

Парадокс Лошмидта 22 Параметр взаимодействия для плазмы 217 [c.292]

Внешний термодинамический параметр X является множителем при потенциале взаимодействия, входящем в 2 г), в случае плазмы — при е . Поэтому для плазмы [c.284]

Остается, однако, малоисследованной обширная и важная в практическом отношении часть фазовой диаграммы, соответствующая плотностям, промежуточным между твердофазной и газофазной, и высоким давлениям и температурам. Это область неидеальной по отношению к широкому спектру межчастичных взаимодействий плотной плазмы, характеризующаяся большим разнообразием и крайней сложностью описания происходящих здесь физических процессов и явлений. В этой области реализуется также плотная разогретая металлическая жидкость, по мере расширения которой происходят снятие вырождения электронной компоненты, рекомбинация, переход металл-диэлектрик и переход в газовую или плазменную фазу. Сведения о свойствах металлов в этой области ограничены, по-существу, крайне малочисленными измерениями и полуэмпирическими оценками. Достаточно отметить, что из более чем 80 металлов периодической системы параметры критической точки надежно определены только для трех наиболее легкокипящих [51]. [c.359]

В докладах об определении свойств компонентов плазмы содержатся результаты вычисления потенциалов взаимодействия для литиевой плазмы, а также параметров дальнодействующих сил щелочных и щелочноземельных металлов, спиртов и др. [c.3]

Для обеспечения устойчивости плазменного шнура на наружной поверхности камеры размещаются магнитные катушки 2, создающие сильное магнитное поле, силовые линии которого параллельны току в плазме. В результате взаимодействия двух магнитных полей образуется коаксиальное магнитное поле со спиральными силовыми линиями 7. Оболочка-проводник удерживает плазменный шнур от расширения вдоль большого радиуса тора. Окно 3 предназначено для измерения параметров плазмы. [c.258]

Уравнения (3.1.17) содержат два параметра параметр Л = фо/ту определяющий интенсивность взаимодействия по сравнению со средней кинетической энергией частиц, и безразмерную плотность п = пгц. Эти параметры позволяют выделить два характерных случая, для которых можно использовать теорию возмущений. В первом случае Л С 1, п = 1, что соответствует системе со слабым взаимодействием, во втором Л = 1, п 1, что соответствует газу малой плотности. Плазма требует специального рассмотрения, так как кулоновское взаимодействие имеет бесконечный радиус действия, в связи с чем необходимо учитывать эффекты экранирования. Кинетические свойства плазмы мы обсудим в параграфе 3.4. [c.168]

В общем случае термодинамические параметры плазмы отличают.-я от параметров идеального газа также и за счет снижения потенциала ионизации, вызванного электростатическим взаимодействием между частицами в плазме. Однако для низкотемпературной плазмы (до 10 К) при невысоких давлениях снижение потенциала ионизации незначительно по абсолютной величине, и отклонения термодинамических параметров плазмы от параметров идеального газа, вносимые снижением потенциала ионизации, оказываются очень малыми и поэтому не учитываются. [c.435]

Наиболее яркий пример такой физической системы — это система с кулоновским взаимодействием частиц друг с другом (полностью ионизованная плазма), для которого радиус взаимодействия вообше равен бесконечности, так что мы даже не можем использовать отношение v/Rq в качестве что-либо значащего малого параметра. Однако формальная бессмысленность этого отношения не изменяет существующей в такой системе характерной для случая дальнодействия физической ситуации. Из самых общих соображений (см. том 1, 1) ясно, что в термодинамической системе взаимодействие частиц должно иметь конечный эффективный радиус взаимодействия Rq, причем масштаб его должен быть микроскопическим по отношению к линейным размерам системы L IV (иначе при делении системы на макроскопические части для нее не выполнялся бы принцип термодинамической аддитивности). В системе с кулоновским взаимодействием такая экранировка исходного динамического взаимодействия обусловлена, во-первых, тем, что в природе существуют два рода электричества и рассматриваемая нами в целом нейтральная система состоит из сбалансированного числа положительных и отрицательных ионов во-вторых, тем, что эти заряженные частицы или диполи не закреплены в пространстве, а смещаются, поворачиваются, участвуют в тепловом движении и т. д., что и приводит к появлению поляризационных э<Й>ектов в таких системах и, в частности, эффекта экранирования электростатического поля отдельного заряда. Характерно, что в возникновении этой экранировки участвует сразу много, порядка RI/v > 1. частиц, и это один из специфических коллективных эффектов в системах с дальнодействием (см. также том 3, гл. 5. 5). [c.312]

Наиболее яркий пример такой физической системы — это система с кулоновским взаимодействием частиц друг с другом (полностью ионизованная плазма), для которого радиус взаимодействия вообще равен бесконечности, так что мы даже не можем использовать отношение v/Яo в качестве что-либо значащего малого параметра. Однако формальная бессмысленность этого отношения не изменяет существующей в такой системе характерной для случая дальнодействия физической ситуации. Из самых общих соображений (см. гл. I, 1) ясно, что в термодинамической системе взаимодействие частиц должно иметь конечный эффективный радиус взаимодействия Яо, причем масштаб его должен быть микроскопическим по отношению к линейным размерам системы [c.640]

В общем случае определение термофизических свойств такой плазмы является задачей многих тел (причем без малого параметра разложения), аналитическое решение которой пока не получено. Существующие к настоящему времени приемы и методы расчета состава и термодинамических функций плотной низкотемпературной неидеальной плазмы (Г=1) по погрешностям оценки параметров плазмы существенно уступают соответствующим методам расчета идеального газа. Наиболее слабым звеном в этих методах является отсутствие теоретических предпосылок для оценки погрешностей расчета. Эксперименты на ударных трубах, с пробоем диэлектриков и другие в силу значительных погрешностей не могут к настоящему времени однозначно базироваться на той или иной методике расчета. В такой ситуации следует стремиться к наиболее простым формам уравнения состояния плазмы, а оценку коэффициентов, входящих в него, с погрешностью 3-4% считать удовлетворительной. При этом следует иметь в виду, что традиционная химическая модель (модель смеси) даже для плазмы с Г s 7 может дать удовлетворительные результаты по большинству параметров плазмы при обоснованном учете связанных, состояний и кулоновского взаимодействия. Достаточно надежные результаты могут быть получены также для некоторых параметров с использованием методов разложения термодинамических величин в канонические ансамбли, дать приемлемые результаты для не слишком широкого диапазона давлений в канале. [c.51]

Коллективные взаимодействия заряженных частиц неидеальной плазмы изучены пока недостаточно и уровень знаний в этой области не позволяет производить каких-либо расчетов явлений переноса. Это обстоятельство заставляет ограничить расчеты на той области параметров, где плазма идеальна . Однако для названного выше диапазона параметров критерий идеальности плазмы выполняется плохо. В этом случае, видимо, целесообразно использовать существующие асимптотические приближенные теории, например метод Кихара и Аоно [1], обеспечивающий, по мнению этих авторов, надежные результаты по кинетическим коэффициентам для плазмы выше названных параметров, для которой условия идеальности начинают плохо выполняться . [c.348]

В общем случае термодинамические параметры плазмы отличаются 01 параметров идеа.пьного газа также за счет снижения потенциала ионизации, вызванного электростатическим взаимодействием между частицами в плазме. Для иизкоаемпературной плазмы эти отклонения оказываются незначительными и поэтому, как правило, не учитываются. [c.400]

Д. р. э.— макс. прицельный параметр, на к-ром происходит кулоновское взаимодействие при парных столкновениях заряж. частиц в плазме. Т. к. вследствие дебасвской экранировки злектрич. поле кулонов-ского взаимодействия на расстояниях убывает экспо-зюнциально, то в тех случаях, когда заряж. частица имеет прицельный параметр больше го, фактически никакого рассеяния при столкновениях заряж. частиц не происходит. На расстояниях, больших по сравнению с Д. р. 3., взаимодействие носит коллективны характер, т. е. осуществляется через самосогласованные электрич. и магн. поля, создаваемые ансамблем заряж. частиц. Для того, чтобы такое взаимодействие было эффективным, необходимо, чтобы число частиц в дебаевской сфере (т. н. параметр идеальности =пг о) было существенно больше единицы >1. Такую плазму называют идеальной. Если 1, то в такой плазме ср. 91[Сргпл кулоновского взаимодействия соседних заряж. частиц сравнима или даже больше их кинетич энергии теплового движения. Ур-ние состояния такой плазмы весьма сложно (см. Неидеальная плазма). [c.572]

Вариации КЛ. Проникая в Солнечную систему, первичные ГКЛ вступают во взаимодействие с межпланетным магн. полем гелиосферы, к-рое формируется намагниченной плазмой, движущейся радиально, от Солнца (солнечный ветер). В Солнечной системе устанавливается равновесие между конвективным потоком КЛ, выносимым солнечным ветром наружу, и потоком, направленным внутрь системы. Влияние межпланетного поля чувствуют частицы сравнительно небольших энергий ( к<101 эВ), ларморовский радиус к-рых сравним с размерами неоднородностей межпланетного магн. поля. Параметры гелиосферы изменяются с изменением солнечной активности в течении 11-летнего цикла, и в ГКЛ наблюдается модуляция интенсивности, наз, 11-летней вариацией. Интенсивность КЛ изменяется в противофазе с солнечной активностью. Амплитуда вариаций различна для разных энергий, а интегральный поток ГКЛ меняется приблизительно в два раза. [c.472]

Нелннейное взаимодействие. С ростом амплитуды возбуждаемых волн возникают нелинейные эффекты, ограничивающие амплитуду волн и приводящие к изменению параметров системы плазма — пучок благодаря обратному воздействию возбуждаемых волн. При возбуждении широких волновых пакетов, фазовые скорости к-рых плотно заполняют область изменения фазовых скоростей, области захвата частиц пучка соседними волнами перекрываются. При этом благодаря случайному характеру фаз волн движение частицы аналогично броуновскому и происходит диффузия резонансных частиц в пространстве скоростей. Для описания процессов взаимодействия пучка с плазмой в этом случае возможен статистич. подход. [c.184]

ТУРБУЛЕНТНОСТЬ ПЛАЗМЫ — хаотическое, детально невоспроизводимое пространственно-временное изменение параметров плазмы, неустойчивой относительно возбуждения сразу многих её степеней свободы (колебаний, волн и вихрей разл. типов) до уровня, заметно выше теплового. В отличие от обычных, тоже нерегулярных, флуктуаций вблизи устойчивого термодинамич. равновесия для Т. п. характерно именно наличие в плазме неустойчивости, т. е. избыточной свободной энергии, вводимой в неустойчивые моды (степени свободы) внеш. источниками, граничными или начальными условиями. За счёт нелинейных взаимодействий эта энергия перераспределяется между всеми модами и возмущениями разл. пространств, масштабов и диссипирует в тепло за счёт вязкости, резистивности [c.183]

В 1990-х гг. термин броуновское движение применяют в гораздо более широком смысле— в кинетике физической, в статистич. гидродинамике, матем. теории стохастич. процессов в этих областях также используют Ф. — П. у. (в теории стохастич. процессов оно наз. ур-нием Колмогорова). В физ. кинетике Ф. — П. у. получается из цепочки Боголюбова уравнений в приближении малости взаимодействия (малого параметра при потенциале взаимодействия) или малости отношения массы молекулы жидкости или газа к массе примесной частицы. Для достаточно разреженных систем, описываемых уравнением Больцмана, приведённое приближение также даёт Ф. — П. у, В этом случае интеграл столкновения Больцмана разлагается по параметру малости взаимодействия, что в низшем приближении даёт столкновительный оператор Фоккера — Планка. Такой подход используется в кинетике гравитирующих систем и плазмы, а также для описания разл. релаксационных процессов (внутр. степеней свободы молекул газа, электронов в твёрдом теле и др.). [c.332]

Использование синергетических принципов при разработке новых неравновесных технологий открыло поистине фантастические возможности формирования профилей изделий и сварки путем управления тепловыми потоками при воздействии на металл концентрированными потоками энергии (КПЭ). Следует отметить, что КПЭ для обработки и сварки металлов используется уже несколько десятилетий, но при разработке технологических процессов не учитывались особые свойства системы КПЭ—металл, находящейся вдали от термодинамического равновесия. Их использование позволяет оптимизировать процессы путем доведения их до самоорганизующихся. Эти возможности связаны с тем, что при воздействии на. металл КПЭ (струи плазмы, лазерные, электронные и другие лучи) теплофизические процессы, происходящие в нем, целиком определяются температурным полем [571]. Однако вид пространственно-временной структуры при воздействии КПЗ зависит от технологических параметров. Самоорганизующиеся процессы отвечают условиям воздействия, при которых переходы устойчивость—неустойчивость—устойчивость определяются внутренними динамическими взаимодействиями между подсистемами, контролируемыми автоколебаниями. Последние относятся, как известно, к нелинейным процессам. Существенной особенностью воздействия внешней периодической силы на автоколебательную систему является существование областей синхронизации автоколебаний внеигаим периодическим сигналом. [c.359]

В настоящее время известны точные нестационарные решения (4.1), в первую очередь многосолитонные, в виде набора двух и более взаимодействующих солитонов солитоны, сближаясь из бесконечности, взаимодействуют, а затем снова расходятся, сохраняя в асимптотике исходные параметры. Это и другие свойства дают основания для глубокой аналогии между солитонами и материальными частицами. Известно также, что любой локализованный положительный импульс асимптотически распадается на конечное число солитонов плюс осциллирующий хвост — излучение. Солитоны наблюдались в самых различных физических ситуациях (волны на воде, в плазме, в электромагнитных линиях и др.). Приведем три примера акустических солитонов первый из них относится к жидкости с пузырьками, второй — к твердотельным волноводам типа тонких стержней, а третий - к зернистым средам. [c.162]

Формула (64.19) соответствует полученной Беляевым [1] для изотермической плазмы. В этом случае взаимодействие частиц при всех прицельных параметрах соударений от электронного гироскопического радиуса до дебаевского ограничено временем свободного выхода иона из области взаимодействия, поскольку при этом радиус кривизны траектории иона в магнитном поле велик по сравнению с размером области взаимодействия. Отстальные из приведенных здесь выражений были получены Голантом [9] и Алиевым и Шистером [10]. [c.296]

В качестве примеров исследований в этом направлении можно привести работы [7, 8], где оцениваются параметры плазмы, возни-кгиощей в результате испарения мишени при нагреве мощным ионным пучком. Анализ плазменной короны в этих работах проведен для стационарной стадии процесса при этом подробно исследовано течение в окрестности точки, где скорость потока переходит через скорость звука. Авторы [9, 10], также предполагая стационарность течения плазмы, основное внимание уделили расчету ускорения тонкой мишени абляционным давлением на поздних стадиях, когда можно не рассматривать циркуляцию волн сжатия и разрежения. Для случая действия лазерного излучения аналогичный подход использован в работах [И, 12]. Значительно меньшее внимание уделено анализу начальной стадии взаимодействия излучения с веществом, когда процесс носит существенно волновой характер. [c.244]

Если плазма полностью ионизована, ее состояние определяется кулоновскими взаимодействиями, специфика которых состоит в дальнодействии. Поэтому в разреженной плазме частицы движутся в слабых, но самосогласованных полях, создаваемых всем коллективом частиц. По мере сжатия энергия взаимодействия возрастает, но в нее все больший вклад начинают давать сильные парные взаимодействия. Наконец, в условиях сильной неидеальности их роль становится преобладающей. Однако парные взаимодействия начинают перекрываться, многочастичность приобретает новый характер, что все более и более усложняет их теоретическое описание. Степень неидеальности плазмы характеризуется параметром Г, который отражает отношение энергии межчастичного взаимодействия к кинетической энергии теплового движения частиц. Для идеальной плазмы Г 1. [c.338]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...