塵埃等離子體晶格波.pdf

1、塵埃等離子體物理是近十年來(lái)等離子體學(xué)科中一個(gè)重要的分支領(lǐng)域。帶電塵埃廣泛存在于空間等離子體，實(shí)驗(yàn)室聚變裝置及等離子體輔助加工設(shè)備中。其基本成分除了電子和離子外，還包括通常帶負(fù)電的塵埃微粒。對(duì)其間傳播的靜電波的研究已成為一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。隨著塵埃等離子體晶格在實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)現(xiàn)，塵埃等離子體研究開(kāi)辟了一個(gè)全新的領(lǐng)域。它屬于強(qiáng)耦合系統(tǒng)。由于它在實(shí)驗(yàn)室中操作簡(jiǎn)單，易于觀(guān)察，所以為研究相變以及固體的一些性質(zhì)提供了一個(gè)非常好的“宏觀(guān)”模型。塵埃等離子體晶

2、格中的格點(diǎn)波是典型的靜電波。塵埃等離子體中靜電波的研究可以得到等離子體的一些關(guān)鍵參數(shù)，已成為等離子體診斷的一個(gè)重要手段。 本文將對(duì)塵埃等離子體晶格波進(jìn)行系統(tǒng)的研究。 首先，我們對(duì)塵埃等離子體及塵埃等離子體晶格做一概述，包括它們的概念，存在，研究方法以及研究近況。 然后，根據(jù)現(xiàn)實(shí)中一維晶格和多維晶格的結(jié)構(gòu)，我們建立了二維晶格面的模型，并在此模型中探討尾流效應(yīng)及垂直方向力對(duì)晶格波的影響。我們分析了塵埃粒子的受力，在考

3、慮了鞘層電場(chǎng)，尾流效應(yīng)以及塵埃重力的前提下對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行推導(dǎo)，得出更普適的色散關(guān)系表達(dá)式。 接著，我們通過(guò)修改某些參數(shù)我們把色散關(guān)系轉(zhuǎn)換成各種需要的形式，以適應(yīng)不同的研究條件。具體來(lái)說(shuō)，我們分別在一維模型和二維模型下，得到1，考慮尾流效應(yīng)及垂直方向力；2，忽略尾流效應(yīng)；3，忽略垂直方向力；忽略尾流效應(yīng)及垂直方向力四種情況下的色散關(guān)系表達(dá)式。利用計(jì)算機(jī)模擬做出圖象，對(duì)不同情況下的二維晶格波色散關(guān)系進(jìn)行了對(duì)比討論。 最