Сверхвысокая зарядка пылевых частиц в неравновесной плазме
А. В. Филиппов, М. Н. Васильев+, А. В. Гавриков*, А. Ф. Паль, О. Ф. Петров*, А. Н. Старостин, В. Е. Фортов*
Государственный научный центр РФ "Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований",
142190 Троицк, Московская обл., Россия
+Московский физико-технический институт (государственный университет), 141700 Долгопрудный, Московская обл., Россия
*Институт теплофизики экстремальных состояний ОИВТ РАН, 125412 Москва, Россия
PACS: 52.27.Lw
Abstract
Изучена зарядка пылевых частиц в плазме с двухтемпературным
распределением электронов по энергии. Обнаружено, что в плазме с холодными
ионами с ростом температуры электронов приведенный (к температуре электронов)
потенциал пылевой частицы падает. Это приводит к тому, что потенциал
поверхности пылинки с температурой электронов растет медленнее, чем по
линейному закону и при Te>5.5 эВ в водороде, Te>240 эВ в аргоне
оказывается меньше температуры электронов (деленной на элементарный заряд).
Установлено соотношение на долю электронов быстрой группы, после превышения
которой они
начинают давать вклад в заряд пылевых частиц. Показано, что заряд частиц
микронного
размера может достигать до 106 зарядов электрона. Изучено влияние
полевой и
автотермоэлектронной эмиссии на заряд пылевых частиц. Экспериментально
продемонстрирована
возможность получения сверхвысоких зарядов (до 107 элементарных зарядов) на
пылевых
частицах радиусом 50-100 мкм при воздействии на них пучком электронов с
энергией 25 кэВ
и током 1 мА.