Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Μέσα στο ISS, οι ερευνητές διερευνούν τη σύνθετη συμπεριφορά σκόνης σε πλάσμα

Anonim

400 χιλιόμετρα πάνω από τη Γη, οι ερευνητές εξέτασαν τα κύματα σε σύνθετο πλάσμα υπό συνθήκες μικροβαρύτητας και διαπίστωσαν ότι τα μικροσωματίδια συμπεριφέρθηκαν με μη ομοιόμορφους τρόπους παρουσία διαφόρων ηλεκτρικών πεδίων. Αναφέρουν μερικά από τα πρώτα ευρήματα από το πείραμα Plasma-Kristall 4 (PK-4) στη Φυσική του Plasmas, από την AIP Publishing.

διαφήμιση


Το PK-4 είναι μια συνεργασία μεταξύ της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος και της Ρωσικής Κρατικής Διαστημικής Εταιρείας "Roscosmos" για τη διερεύνηση σύνθετων πλασμάτων. Συμπλέγματα ή σκονισμένα πλαστικά περιέχουν ηλεκτρόνια, ιόντα και ουδέτερο αέριο, καθώς και μικροσωματίδια όπως σπόροι σκόνης. Τα μικροσωματίδια καθίστανται πολύ φορτισμένα στο πλάσμα και αλληλεπιδρούν έντονα μεταξύ τους, τα οποία μπορούν να οδηγήσουν σε υγρή ή ακόμα και κρυσταλλική συμπεριφορά εντός του σύνθετου πλάσματος. Η πιο σημαντική ιδιότητα ενός τέτοιου συστήματος είναι ότι οι έρευνες φυσικών φαινομένων μπορούν να διεξαχθούν στο επίπεδο των επιμέρους (μικρο-) σωματιδίων επιτρέποντας νέες γνώσεις σχετικά με τη φυσική του ρευστού και της στερεάς κατάστασης.

Η βαρύτητα στρεβλώνει τα πιο σύνθετα πειράματα πλάσματος στη Γη, οπότε το περιβάλλον της μικροβαρύτητας στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό καθιστά διαφορετική αδύνατη έρευνα. Το Φεβρουάριο του 2017, ερευνητές από το Ινστιτούτο Φυσικής Υλικών DLR του Γερμανικού Αεροδιαστημικού Κέντρου (DLR) και από το Κοινό Ινστιτούτο Υψηλών Θερμοκρασιών της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών παρατηρούσαν κύματα πυκνότητας σκόνης ή ορατά ηχητικά κύματα καθώς περνούσαν μέσα από το σύνθετο πλάσμα .

Στο πείραμα, ένα σύννεφο μικροσωματιδίων παρασύρθηκε σε ένα πλάσμα με σταθερό συνεχές ρεύμα και σχημάτισε αυτο-διεγερμένα κύματα. Μετά από αυτό, η πολικότητα εκφόρτισης αντιστράφηκε. Αν και η ισχύς του πεδίου ήταν σχεδόν ίδια για αμφότερες τις πολικότητες εκκένωσης, τα κυματομορφή εμφάνιζαν διακλαδώσεις: Μία νέα κορυφή κύματος που σχηματίστηκε μεταξύ των δύο παλαιών κορυφών στην κεφαλή του σύννεφου των μικροσωματιδίων.

"Η πιο ενδιαφέρουσα διαπίστωση ήταν ότι η ταχύτητα αυτών των κυμάτων εξαρτάται έντονα από το ηλεκτρικό πεδίο, το οποίο είναι συναρπαστικό για τα κύματα", δήλωσε ο Mikhail Pustylnik, ένας συγγραφέας στην εφημερίδα. "Αναμένουμε να συναντήσουμε αυτούς τους τύπους κυμάτων σε αστροφυσικές καταστάσεις όπου μπορεί να έχετε σκόνη - για παράδειγμα σε μια κομητική ουρά".

"Πολλές διαδικασίες πλάσματος χρησιμοποιούνται επίσης στη βιομηχανία ημιαγωγών", ανέφερε ο Pustylnik. Η σκόνη δημιουργεί μεγάλες προκλήσεις για τη βιομηχανία ημιαγωγών, επειδή τα σωματίδια ενδέχεται να βλάψουν ένα πλακίδιο πυριτίου κατά τη διάρκεια της κατασκευής. Ξεκινώντας από το φθινόπωρο, οι ερευνητές σχεδιάζουν πρόσθετα πειράματα που θα μεταβάλλουν το φάσμα των ηλεκτρικών πεδίων, μεταβάλλοντας την πολικότητα της εκφόρτισης.

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Υλικά που παρέχονται από το Αμερικανικό Ινστιτούτο Φυσικής . Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.


Βιβλιογραφία :

  1. S. Jaiswal, Μ. Pustylnik, S. Zhdanov, HM Thomas, AM Lipaev, AD Usachev, VI Molotkov, VE Fortov, MH Thoma, OV Novitskii. Κύματα πυκνότητας σκόνης σε πλάσμα σύνθετου ρεύματος με αναστροφή πολικότητας εκκένωσης . Φυσική των πλασμάτων, 2018; 25 (8): 083705 DOI: 10.1063 / 1.5040417