Идеальная и неидеальная плазма

Идеальная и неидеальная плазма [c.390]

Осн. отличие Ф. п. связано Со способом её формирования и заключается в том, что аномально высокие, сверх-равновесные значения плотности заряж. частиц ( 10 ч-10 см " ) достигаются при весьма низких значениях электронной темп-ры ( 0,3- 0,5 зВ). Т. о., в Ф. д. сравнительно легко нарушаются условия идеальности, согласно к-рым ср. потенц. энергия кулоновского взаимодействия заряж. частиц много меньше их характерной тепловой энергии. Это делает Ф. п. удобным объектом исследования электрич. и термодинамич. свойств неидеальной плазмы. [c.358]

Рассмотрим специфику процессов рекомбинации зарядов в аэрозольной плазме. Наиболее важное отличие от газоразрядной плазмы заключается в том, что столкновение разноименно заряженных частиц приводит, как правило, к образованию электрически нейтральных капель электролита, т. е. не сопровождается высвобождением полной энергии рекомбинации ионов, как это происходит в газовой фазе. В [26] обращается внимание на возможность значительного возрастания времени жизни аэрозольной плазмы, причем как идеальной, так и неидеальной. [c.186]

Неидеальная плазма характеризуется значительным вкладом эффектов межчастичного взаимодействия — неидеальности. Поясним это понятие. При малых плотностях низкотемпературная частично ионизованная плазма может рассматриваться как смесь идеальных газов электронов, ионов и нейтральных атомов. Частицы движутся с тепловыми скоростями, лишь изредка сталкиваясь друг с другом. При повышении плотности средние расстояния между частицами уменьшаются и все большее время частицы начинают проводить, взаимодействуя друг с другом. При этом возрастает средняя энергия взаимодействия между частицами. Когда средняя энергия межчастичного взаимодействия оказывается сопоставимой с характерной кинетической энергией теплового движения, плазма становится неидеальной. Свойства такой плазмы перестают описываться простыми соотношениями теории идеальных газов и плазмы и становятся весьма необычными. [c.338]

Как и для обычных газов, условие применимости метода кинетического уравнения к плазме требует ее достаточной разреженности газ должен лишь слабо отклоняться от идеальности. Ввиду медленности убывания кулоновских сил, однако, это условие для плазмы более сильное, чем для газа из нейтральных частиц. Не делая пока различия между частицами с различными зарядами, напишем условие слабой неидеальности плазмы в виде [c.145]

Идеальная плазма возникает в результате тепловой ионизации разрешенного газа (с.м. Саха формула). Плотное вещество может ионизоваться в результате смятия электронных оболочек атомов и ионов, если ср. расстояние между частицами меньше радиуса оболочки (Г(.р aJZ, Ло — радиус Вора). Для такой ионизации не требуются высокие темп-ры, кинетич. энергия характеризуется энергией Ферми "р. В этом случае критерий неидеальности имеет вид [c.252]

Числовой копф. С в этом соотношении равен 9/32я, если пользоваться первым условием, и 1/96 я для второго условия. Такое различие делает границу между идеальной и неидеальной плазмой весьма размытой, а это означает, что в промежуточной области параметров неидеальность плаз.мы может существенно влиять на одни её свойства и не сказываться на других. [c.352]

Систематически излагается термодинамика и статистическая теория миогочастичных райиовесных систем. В основу статистической физики равновесных идеальных и неидеальных систем положены метод Гиббса и метод функций распределения Боголюбова. Излагается классическая и квантовая теория газа, твердого тела, равновесного излучения, статистическая теория плазмы и равновесных флуктуаций. Обсуждаются методологические вопросы курса, В книге рассматриваются также некоторые новые вопросы, еще не вошедшие в программу теория критических индексов, вариационный принцип Боголюбова, термодинамическая теория возмущений, интегральные уравнения для функций распределения (уравнение самосогласованного поля,, интегральное уравнение Боголюбова—Борна—Грина, уравнение Перкуса— Иевика). [c.2]

РазличЕЕые тер.модинамнческие состояния плазмы (идеальная и неидеальная, вырожденная и невырожденная, идеально. ырожденная и неидеально вырожденная) для большей наглядности можно представить графически в координатах п, Т (рис 17 ) с помощью кривых, со [c.391]

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]

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]

Учёт неидеальности плазмы приводит к существенному снижению порога возникновения неустойчивости МГД конфигураций и течений плазмы. Диссипативные Н. п. характеризуются существенно меньшими инкрементами и имеют характер более медленного просачивания (тем медленнее, чем меньше электрич. сопротивление) по сравнению с бурной перестройкой исходной конфигурации при неустойчивости идеальной плазмы. Аналогом диссипативных Н. п. в обычной гидродинамике является неустойчивость течения Пуазёйлп. При наличии магн. поля новым важным типом указанных Н. п. являются разрывные неустойчивости ти-ринг-неустойчивости), сопровождающиеся изменением топологии магн. поля (разрыв и пересоединение силовых линий). Простейшим примером разрывной Н. п, служит неустойчивость плоского слоя плазмы с током, создающим конфигурацию с обращённым магн. полем (т. е. противоположно направленным по обе стороны слоя, см. Нейтральный токовый слой). Если представить токовый слой в виде набора токовых нитей, то очевидно, что из-за притяжения нитей с одинаковым направлением тока они имеют тенденцию к попарному пин-чевапию (слипанию). При этом происходит перестройка конфигурации магн. поля незамкнутые силовые линии плоского токового слоя в результате пинчевания частично разрываются на куски и замыкаются вокруг образовавшихся токовых нитей. Хотя такая перестрой- [c.346]

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]

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]

Часто состояния плазмы (равновесные конфигурации или течения), заведомо устойчивые в рамках идеального гидродинамич. рассмотрения, при учёте диссипативных эффектов (конечного электрич. сопротивления, вязкости и т. д.) оказываются неустойчивыми (т. н. диссипативные П. н.). Учёт неидеальности плазмы приводит к существенному снижению порога возникновения П. н. магнитогидродинамич. конфигураций и течений. Диссипативные П. н. характеризуются существенно меньшими инкрементами и имеют характер более медленного просачивания (тем медленнее, чем меньше электрич. сопротивление) по сравнению с бурной перестройкой исходной конфигурации при неустойчивости идеальной плазмы. Аналогом диссипативных П. н. в обычной гидродинамике явл. неустойчивость течения Пуазёйля. При наличии магн. поля новым важным типом указанных П. н. явл. разрывные, сопровождающиеся изменением топологии магн. поля (разрыв и пересоединение силовых линий). Многокомпонентность плазмы также приводит к дополнительным П. н., наиболее важным средк к-рых явл. дрейфовые. Как правило, их характерные инкременты примерно в г/г// раз меньше идеальных магнитогидродинамических (г// — средни ларморовский радиус ионов плазмы) [c.540]

Ур" — кулоновской (неидеальной). В условиях изобарного сжатия исходной идеально-газовой плазмы в результате ее охлаждения парами воды концентрация носителей зарядов соответственно повышается, что может привести к существенному росту параметра неидеальпости р. Так, для N =-[0 см , Z= и Г-=300 К получаем, что y l. В то время как для исходной (не переохлажденной) плазмы с 7=1,5- 10 К и = Ni = см получаем, что 0,5 10-2. [c.186]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...