к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Пристеночная проводимость

Пристеночная проводимость - электронная проводимость разреженной замагниченной плазмы поперёк маги, поля, обусловленная столкновениями электронов не с тяжёлыми частицами (атомами, ионами) в объёме, а столкновениями с поверхностями (стенками), пересекающими магн. силовые линии. Проводимость поперёк магн. поля возникает при наличии возмущения дрейфовой скорости частиц. П. п. может быть связана как с "диффузным", так и с "квазизеркальным" рассеянием электронов.

Пристеночная проводимость с диффузным рассеянием. Если поверхность гладкая (т. е. размер неровности 4012-145.jpg - дебаевского радиуса экранирования)и скорость электрич. дрейфа параллельна ей, то 11. п. создают те электроны, к-рые "пронизывают" дебаевский слой и диффузно рассеиваются непосредственно на поверхности. Это имеет место, напр., в осесимметричных системах с внешними (полоидальными) магн. и электрич. полями.

4012-146.jpg

Рис. 1. Схема взаимодействия электронов с поверхностью: а - токовые слои в идеализированной модели рассеяния моноэнергетических электронов стенкой (кривая со стрелками - проекции траектории движения электрона, отражённого стенкой, на плоскость ху); б - распределение пристеночного тока при наличии разброса скоростей электронов.

Возникновение "диффузной" П. п. можно рассмотреть на простой модели (рис. 1, а): плоская поверхность (у = 0), дебаевский слой пренебрежимо тонок, магн. поле H однородно и перпендикулярно поверхности, а электрич. поле E в объёме плазмы параллельно
поверхности и направлено вдоль оси 4012-147.jpg Электроны при падении на стенку полностью теряют скорость. Возвращаясь в объём, они разгоняются в дебаевском слое (скачок потенциала 4012-148.jpg) и приобретают скорость 4012-149.jpg Двигаясь далее с такой скоростью в объемных электрич. и магн. полях, электроны начинают выписывать циклоиду вдоль осей4012-150.jpgи4012-151.jpgсмещаясь со скоростью4012-152.jpgвдоль магн. поля. Проекция этого движения на плоскость ух имеет вид, приведённый на рис. 1: объём канала разбивается на систему плоскопараллельных n слоев с чередующимся противоположным направлением движения электронов. При этом толщина каждого слоя4012-153.jpg(4012-154.jpg- период ларморовского вращения). Если в канале укладывается целое число слоев, то переносимый ток будет равен либо нулю (число слоев чётное), либо будет максимальным (при нечётном числе слоев). Отнесённый к 1 см длины вдоль оси4012-155.jpgон равен

4012-156.jpg

Поскольку в реальных условиях отражённые электроны не имеют одинаковых скоростей, плоскопараллельные слои имеют разную толщину и вследствие этого разно-скоростные электроны, находящиеся на одном расстоянии от стенки, будут иметь разное направление движения. В результате в плазменном канале оказываются чётко выраженными 2-3 осцилляции (около стенок), а остальные затухают при удалении от них (рис. 1, б).

Пристеночная проводимость с "квазизеркальным" рассеянием реализуется на шероховатой поверхности 4012-157.jpg или на гладкой поверхности, если скорость дрейфа ей не параллельна. Зеркальное отражение электрона от дебаевского скачка потенциала приводит к изменению дрейфовой скорости. В этом случае (в отличие от диффузного) в П. п. втягиваются все электроны, достигающие дебаевского слоя вне зависимости от того, рассеются они на самой поверхности или нет.

Перенос электронов путём рассеяния на стенках является своеобразным обобщением кнудсеновского течения газа в трубах (см. Динамика разреженных газов). Различие состоит в том, что электрон находится в эл--магн. полях и поэтому между столкновениями двигается не по прямой, а по сложной траектории. Кроме того, при кнудсеновском течении каждая частица сталкивается со стенкой, тогда как в плазменном объёме может существовать группа электронов, к-рая вообще не достигает стенок, т. к. заперта в объёме полями. Ур-ние для функции распределения электронов, рассеиваемых стенкой при отсутствии столкновений в объёме, имеет вид:

4012-158.jpg

Здесь4012-159.jpg- распределение по скоростям потока частиц, идущих от стенки, 4012-160.jpg- нормальная составляющая скорости, 4012-161.jpg- координата точки на поверхности объёма, 4012-162.jpg- оператор "переноса" частиц от одной точки4012-163.jpgк другой4012-164.jpg(в известных E, H полях
он определяется из решения ур-ния Власова), 4012-165.jpg- оператор рассеяния частиц на поверхности, q - плотность эмиссии (поглощения) электронов.

Проводимость, очень напоминающая пристеночную, может наблюдаться и на ионах, если повторная ионизация нейтрального атома, возникшего при попадании иона на стенки, происходит на расстояниях меньше ларморовского радиуса.

Рис. 2. Распределение плотности продольного электронного тока4012-166.jpgпо радиусу в канале ускорителя с замкнутым дрейфом электронов на расстоянии 13 мм от анода (внутренний радиус канала r = 20 мм, внешний -36 мм).


4012-167.jpg


Аналогом П. п. является т. н. статический скин-эффект, к-рый наблюдается в охлаждённых до гелиевых температур металлах, находящихся во внеш. магн. поле.

Явление П. п. было предсказано А. И. Морозовым и обнаружено экспериментально на плазменном ускорителе с замкнутым дрейфом электронов. Он представляет собой цилиндрич. канал, перпендикулярно стенкам к-рого создаётся квазирадпальное магн. поле, а вдоль системы между анодом и катодом приложено продольное электрич. поле. Ускоритель работал на Хе и имел характерные параметры: 4012-168.jpg200 Э, 4012-169.jpg= 200 В, 4012-170.jpg 4012-171.jpg20 эВ, 4012-172.jpg; при расстоянии между стенками 16 мм и длине канала 40 мм. Радиальное распределение продольного электронного тока, полученное с помощью зонда, имело осциллирующую структуру (рис. 2).

Литература по пристеночной проводимости

  1. Морозов А. И., Эффект пристеночной проводимости в хорошо замагниченной плазме, "Ж. прикл. мех. и техн. физ.", 1968, в. 3, с. 19;
  2. Морозов А. И., Шубин А. П., Кинетика электронов в режиме пристеночной проводимости, "Физ. плазмы", 1984, т. 10, в. 6, с. 1262;
  3. Бугрова А. И., Морозов А. И., Харчевников В. К., Исследование структуры пристеночного слоя с помощью зондов различных размеров, "ЖТФ", 1985, т. 55, в. 6, с. 1072.

А. И. Бугрова

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 10.11.2021 - 12:37: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:36: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:36: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от д.м.н. Александра Алексеевича Редько - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:35: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вадима Глогера, США - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:18: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> Волновая генетика Петра Гаряева, 5G-контроль и управление - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:18: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:16: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНЫ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:15: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Екатерины Коваленко - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:13: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вильгельма Варкентина - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution