Определены параметры разряда для заряженных пылевых структур сферической формы (кулоновских пылевых сфер) в плазме неона при температуре стенки разрядного устройства 77 К. Пылевые сферы наблюдались экспериментально при фиксированных давлениях неона 0,15, 0,9 и 1,2 Торр и были получены экстраполяцией при давлениях 0,42 и 0,65 Торр. Пылевые сферы соответствовали точке пересечения зависимостей радиального и аксиального размеров пылевых структур от тока разряда. Проанализирована связь параметров плазмы, при которых образуются пылевые сферы, с составом, фазовым и динамическим состоянием компонент, образующих пылевые сферы, и с размером пылевых сфер. Проведён численный расчёт параметров плазмы разряда и пылевых сфер при изменении давления газа. Обнаружен непрерывный фазовый переход второго рода в пылевых сферах при давлениях 0,15–0,65 Торр. Обнаружено увеличение величины «химического потенциала» пылевой сферы вблизи линии ликвидуса и линии раздела компонентов пылевой смеси на фазовой P–I диаграмме.
The plasma parameters leading to the formation of spherical dust structures (coulomb dust spheres) in neon plasma have been experimentally determined at the discharge device wall temperature of 77 K. The dust spheres were observed experimentally at pressures of 0.15, 0.9 and 1.2 Torr and were obtained by interpolation at pressures of 0.42 and 0.65 Torr. The dust spheres corresponded to the intersection of the dependencies of radial and axial sizes of dust structures upon the discharge current. The relation-ship has been analyzed between the plasma parameters and the composition, phase and dynamic state of the components forming dust spheres, and the dust spheres sizes. Numerical simulation of the plas-ma parameters and parameters dust spheres with the change of gas pressure has been carried out. A continuous second-order phase transition has been found in dust spheres in a pressure range 0.15–0.65 Torr. An increase of the magnitude of the “chemical potential” of the dust sphere near the liquidus line and the line of separation of the components of the dust mixture on the phase P–I diagram has been found.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- eLIBRARY ID
- 35653656
