Введение
1. ПЛАЗМЕННЫЕ ЦЕПОЧКИ И КРИСТАЛЛЫ ПЫЛЕВОЙ ПЛАЗМЫ НИЗКО
ГО ДАВЛЕНИЯ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11
1.1 Теоретичесские подходы к процессу зарядки и потенциалу пылевой частицы в плазме 11
1.1.1 Методы теории зондов применительно к пылевой плазме 11
1.1.2 Теория радиального дрейфа 12
1.1.3 Теория ограниченных орбит 14
1.1.4 Гидродинамическая модель диффузионного приближения 16
1.2 Обзор экспериментальных работ но плазменно-пылсвым структурам 17
1.2.1 Эксперименты по определению межчастичного расстояния 17
1.2.2 Экспериментальное определение заряда пылевых частиц 20
1.23 Основные силы, действующие на пылевые частицы в плазме 22
1.3 Обзор работ по математическому моделированию 27
1.4 Выводы но литературному обзору и постановка задач 29
2. ОДНОМЕРНАЯ МОДЕЛЬ В СФЕРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ КООРДИНАТ. МЕТОД ПРЯМОГО ИНТЕГРИРОВАНИЯ УРАВНЕНИЯ ПУАССОНА 30
2.1 Описание метода 30
2.2 Результаты численных расчётов 33
2.3 Условия применимости и трудности метода 37
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЗАРЯДКИ ПЫЛЕВОЙ ЧАСТИЦЫ МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ. ОДНОМЕРНЫЙ СЛУЧАЙ ВСФЕРИЧЕССКОЙ СИСТЕМЕ КООРДИНАТ 37
3.1 Описание метода молекулярной динамики 37
3.2 Моделирование максвелловского распределения ионов по скоростям 39
3.3 Концентрация электронов вблизи отталкивающего сферического зонда с учетом ухода электронов на зонд 42
3.4 Критерий установления межчастичного расстояния 44
3.5 Исходные уравнения 46
3.6 Безразмерные переменные 48
3.7 Алгоритм вычислений 50
3.8 Результаты расчета 55
4. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЗАРЯДКИ ПЫЛЕВОЙ ЧАС
ТИЦЫ ДЛЯ НИТЕВИДНЫХ ПЛАЗМЕННЫХ КРИСТАЛЛОВ. ДВУМЕРНЫЙ
СЛУЧАЙ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ КООРДИНАТ 68
4.1 Постановка задачи 68
4.2 Исходные уравнении 70
4.3 Интегральные параметры процесса 71
4.4 Безразмерные переменные 72
4.5 Взвешивание и раздача заряда и полей в цилиндрических координатах 74
4.6 Максвелловское распределение. Цилиндрические координаты 81
4.7 Линейное взвешивание по концентрации 83
4.8 Алгоритм двумерного метода молекулярной динамики 84
4.9 Анализ погрешности типов взвешивания при различных радиальных изменениях концентраций (цилиндрический случай) 90
4.10 Результаты моделирования 92
5. СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЧИСЛЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА С ОПЫТНЫМИ ДАННЫМИ 97
5.1 Итоговые зависимости 97
5.2 Экспериментальные данные 102
ЛИТЕРАТУРА 106
ПРИЛОЖЕНИЕ А 109
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 113
ПРИЛОЖЕНИЕ В 122
