Манипуляция пылевыми частицами в комбинированном RF+DC разряде
75 41
Ключевые слова:
пылевая плазма, высокочастотный разряд, метод частиц в ячейках, метод Монте-КарлоАннотация
В данной работе проведены эксперимент и кинетическое моделирование на основе метода частиц в ячейках для получения равновесного положения пылевых частиц в комбинированном высокочастотном разряде при наложении постоянного тока. Результаты расчетов сравнивались с экспериментальными данными. Получено общее хорошее согласие экспериментальных и расчетных значений высоты левитации пылевого слоя для всех наборов данных при различных давлениях газа и межэлектродной длины. Это, в свою очередь, подтверждает, что данная модель и его реализация в коде, а также балансовые модели зарядки и силы, достаточно хорошо описывают плазму и пылевую систему. Результаты показывают, что внешние смещения постоянного напряжения обеспечивают прочный контроль над положением пылевого слоя.
Библиографические ссылки
1 Nosenko V., Goree J., Piel A. Laser Method Of Heating Monolayer Dusty Plasmas // Phys. Plasmas. – 2006. – Vol. 13. – P. 032106.
2 Nosenko V., Ivlev A.V., Morfill G.E. Laser-induced rocket force on a microparticle in a complex (dusty) plasma // Phys. Plasmas. –2010. – Vol. 17. – P. 123705-123706.
3 Iwashita S., Sch¨ungel E., Schulze J., Hartmann P., Donko Z., Uchida G., Koga K., Shiratani M., Czarnetzki U. Transport control of dust particles via the electrical asymmetry effect: experiment, simulation and modelling // J. Phys. D: Appl. Phys. –2013. – Vol. 46. – P. 245202.
4 Birdsall C. K. Particle-in-cell charged-particle simulations, plus Monte Carlo collisions with neutral atoms, PIC-MCC // IEEE Trans. Plasma Sci. –1991. – Vol. 19. – P. 65-85.
5 Matyash K., Schneider R., Taccogna F., Hatayama A., Longo S., Capitelli M., Tskhakaya D., Bronold F.X. Particle in Cell Simulation of Low Temperature Laboratory Plasmas // Contrib. Plasma Phys. –2007. – Vol. 47. – P. 595-634.
6 Longo S., Capitelli M., Hassouni K. The Coupling of PIC/MCC Models of Discharge Plasmas with Vibrational and Elec-tronic Kinetics // J. Phys. IV France. –1997. – Vol. 07. – P. C4-271.
7 Donko Z. Particle simulation methods for studies of low-pressure plasma sources // Plasma Sources Sci. Technol. – 2011. – Vol. 20. – P. 024001.
8 Matyash K., Schneider R., Kersten H. Kinetic modelling of dusty plasmas // J. Phys.: Conf. Series. – 2005. – Vol. 11. – P.248.
9 Land V., Matthews L. S., Hyde T.W., Bolser D. Fluid modeling of void closure in microgravity noble gas complex plasmas // Phys. Rev. E. –2010. – Vol. 81. – P. 056402.
10 Alexandrov A.L., Schweigert I.V., Peeters F.M. A non Maxwellian kinetic approach for charging of dust particles in dis-charge plasmas // New J. Phys. –2008. – Vol. 10. – P. 093025.
11 Khrapak S.A., Ivlev A.V. // Complex and dusty plasmas: From Laboratory to Space. – Boca Raton: CRC Press, eds. Fortov V. E., Morfill G. E., 2010. – P. 126.
12 Barnes M. S., Keller J. H., Forster J. C., O’Neill J.A., Coultas D.K. Transport of Dust Particles in Glow-Discharge Plasmas // Phys. Rev. Lett. –1992. – Vol. 68. – P. 313-316.
13 Bastykova N. Kh., Kovács A.Zs., Kodanova S.K., Ramazanov T.S., Korolov I., Hartmann P., Donkó Z. // Proceedings of 20th SAPP (Symposium of Application of Plasma Processes). – Tatranska Lomnica, Slovakia, 2015, 17-22 January. – P. 268-272.
14 Bastykova N. Kh., Kovács A.Zs., Kodanova S.K., Ramazanov T.S., Korolov I., Hartmann P., Donkó Z. Controlled levitation of dust particles in RF+DC discharges // Contrib. to Plasma Physics. – 2015. – Vol. 55. – P. 671-676.
2 Nosenko V., Ivlev A.V., Morfill G.E. Laser-induced rocket force on a microparticle in a complex (dusty) plasma // Phys. Plasmas. –2010. – Vol. 17. – P. 123705-123706.
3 Iwashita S., Sch¨ungel E., Schulze J., Hartmann P., Donko Z., Uchida G., Koga K., Shiratani M., Czarnetzki U. Transport control of dust particles via the electrical asymmetry effect: experiment, simulation and modelling // J. Phys. D: Appl. Phys. –2013. – Vol. 46. – P. 245202.
4 Birdsall C. K. Particle-in-cell charged-particle simulations, plus Monte Carlo collisions with neutral atoms, PIC-MCC // IEEE Trans. Plasma Sci. –1991. – Vol. 19. – P. 65-85.
5 Matyash K., Schneider R., Taccogna F., Hatayama A., Longo S., Capitelli M., Tskhakaya D., Bronold F.X. Particle in Cell Simulation of Low Temperature Laboratory Plasmas // Contrib. Plasma Phys. –2007. – Vol. 47. – P. 595-634.
6 Longo S., Capitelli M., Hassouni K. The Coupling of PIC/MCC Models of Discharge Plasmas with Vibrational and Elec-tronic Kinetics // J. Phys. IV France. –1997. – Vol. 07. – P. C4-271.
7 Donko Z. Particle simulation methods for studies of low-pressure plasma sources // Plasma Sources Sci. Technol. – 2011. – Vol. 20. – P. 024001.
8 Matyash K., Schneider R., Kersten H. Kinetic modelling of dusty plasmas // J. Phys.: Conf. Series. – 2005. – Vol. 11. – P.248.
9 Land V., Matthews L. S., Hyde T.W., Bolser D. Fluid modeling of void closure in microgravity noble gas complex plasmas // Phys. Rev. E. –2010. – Vol. 81. – P. 056402.
10 Alexandrov A.L., Schweigert I.V., Peeters F.M. A non Maxwellian kinetic approach for charging of dust particles in dis-charge plasmas // New J. Phys. –2008. – Vol. 10. – P. 093025.
11 Khrapak S.A., Ivlev A.V. // Complex and dusty plasmas: From Laboratory to Space. – Boca Raton: CRC Press, eds. Fortov V. E., Morfill G. E., 2010. – P. 126.
12 Barnes M. S., Keller J. H., Forster J. C., O’Neill J.A., Coultas D.K. Transport of Dust Particles in Glow-Discharge Plasmas // Phys. Rev. Lett. –1992. – Vol. 68. – P. 313-316.
13 Bastykova N. Kh., Kovács A.Zs., Kodanova S.K., Ramazanov T.S., Korolov I., Hartmann P., Donkó Z. // Proceedings of 20th SAPP (Symposium of Application of Plasma Processes). – Tatranska Lomnica, Slovakia, 2015, 17-22 January. – P. 268-272.
14 Bastykova N. Kh., Kovács A.Zs., Kodanova S.K., Ramazanov T.S., Korolov I., Hartmann P., Donkó Z. Controlled levitation of dust particles in RF+DC discharges // Contrib. to Plasma Physics. – 2015. – Vol. 55. – P. 671-676.
Загрузки
Как цитировать
Бастыкова, Н., Коданова, С., Рамазанов, Т., & Донко, З. (2016). Манипуляция пылевыми частицами в комбинированном RF+DC разряде. Вестник. Серия Физическая (ВКФ), 59(4), 44–50. извлечено от https://bph.kaznu.kz/index.php/zhuzhu/article/view/491
Выпуск
Раздел
Физика плазмы
