Популярні Пости

Вибір Редакції - 2019

На борту МКС дослідники досліджують складну поведінку пилу в плазмі

Anonim

400 кілометрів над Землею дослідники досліджували хвилі в складній плазмі в умовах мікрогравітації і виявили, що мікрочастинки поводилися неоднорідно в присутності різних електричних полів. Вони повідомляють про деякі перші результати експерименту Plasma-Kristall 4 (PK-4) у фізиці плазми від AIP Publishing.

реклама


PK-4 - це співпраця між Європейським космічним агентством та Російською державною космічною корпорацією "Роскосмос" для дослідження складної плазми. У складній або запиленої плазмі містяться електрони, іони та нейтральний газ, а також мікрочастинки, такі як пилові зерна. Мікрочастинки стають сильно зарядженими в плазмі і сильно взаємодіють один з одним, що може призвести до рідкої або навіть кристалічної поведінки усередині складної плазми. Найважливішим властивістю такої системи є те, що дослідження фізичних явищ можуть бути виконані на рівні індивідуальних (мікро) частинок, що дає змогу з'ясувати фізику рідини та твердого тіла.

Гравітація спотворює найскладніші плазмові експерименти на Землі, тому середовище мікрогравітації на Міжнародній космічній станції дозволяє в іншому випадку неможливо провести дослідження. У лютому 2017 р. Дослідники з DLR-Інституту матеріалознавства в космосі в Німецькому аерокосмічному центрі (DLR) та Об'єднаному інституті високих температур Російської академії наук спостерігали спостереження за питомою щільністю хвиль або видимими звуковими хвилями, коли вони переходили через складну плазму .

В експерименті мікрочастинкова хмара дрейфувала в плазмі з постійним постійним струмом і утворилася самозбудовані хвильові візерунки. Після цього полярність розряду була змінена. Незважаючи на те, що напруженість поля була майже однаковою для обох полярностей розряду, шари хвиль демонстрували біфуркації: новий хвильовий гребінь, утворений між двома старими гребенями в голові хмари мікрочастинок.

"Найцікавіше, що швидкість цих хвиль сильно залежить від електричного поля, яке хвилює хвилі", - зазначив автор статті на папері Михайло Пустильник. "Ми очікуємо, що зустрінемо ці типи хвиль в астрофізичних ситуаціях, коли у вас може бути пил - наприклад, в кометному хвості".

"Багато плазмових процесів також використовуються в напівпровідниковій промисловості", - заявив Пустильник. Пил представляє великі виклики для напівпровідникової промисловості, оскільки частинки можуть пошкодити кремнієву пластину під час виготовлення. Починаючи з цієї осені, дослідники планують додаткові експерименти, які змінять діапазон електричних полів шляхом перемикання полярності розряду.

реклама



Джерело історії:

Матеріали надаються Американським інститутом фізики . Примітка. Зміст можна редагувати за стилем та довжиною.


Довідка з журналу :

  1. С. Джайсал, М. Ю. Пустильник, С. Жданов, Х. М. Томас, А. М. Ліпаєв, А. Д. Усачев, В. І. Молотков, В. Е. Фортов, М. Х. Тома, О. В. Новицький. Хвилини щільності пилу в постійній струмковому струменю складної плазми з поверненням полярності розряду . Фізика плазми, 2018; 25 (8): 083705 DOI: 10.1063 / 1.5040417