О модификации метода ограниченного орбитального движения для учета поляризационных эффектов в процессе зарядки пылевых частиц в плазме

Abstract

Известно, что метод ограниченного орбитального движения в применении к пылевой плазме предполагает, что частицы плазменной среды, а именно электроны и ионы, поглощаются пылинками независимо. В классическом варианте метода ограниченного орбитального движения также считается, что взаимодействие заряженных частиц плазмы с пылинкой является чисто кулоновским, а это означает полное пренебрежение эффектами экранировки поля. Подобное рассмотрение становится возможным, если размер пылевых частиц много меньше характерного радиуса экранирования, который в свою очередь много меньше длин свободного пробега электронов и ионов в плазме. В этом случае только использование законов сохранения энергии и момента импульса позволяет рассчитать сечения поглощения электронов и ионов пылевой частицей. В данной работе предпринята попытка учесть эффекты поляризации самой пылинки при ее взаимодействии с частицами плазмы, и показано, что знание законов сохранения энергии и момента импульса уже недостаточно. Продемонстрировано, что сечение поглощения электронов и ионов плазмы пылинкой определяется условием равенства кинетической энергии налетающих частиц и максимума эффективной потенциальной энергии их взаимодействия.