Dust charging and levitating in a magnetized plasma sheath containing superextensive electrons
Dust charging and levitating in a magnetized plasma sheath containing superextensive electrons
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灰尘在含有超广电子的磁化等离子体鞘中充电和悬浮
DOI：
10.1063/5.0018339
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发表时间：
2020-11
影响因子：
2.2
通讯作者：
Bingkai Zhang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chunxiao Wang;Xiaoyun Zhao;Bingkai Zhang
建立了由麦克斯韦电子、q-非扩展电子和热离子组成的磁化等离子体鞘层的一维流体动力学模型。在存在超扩展电子（q < 1）的情况下，在表征孤立尘埃粒子的数量上观察到显著的变化。研究了q参数、超扩展电子的浓度和温度对临界玻姆速度、鞘层电位下降、粉尘充电和鞘层悬浮的影响。随着q的减小，超宽电子浓度和温度的升高，临界玻姆速度、鞘层电位下降，尘荷数和悬浮尘粒尺寸增大。此外，尘埃颗粒主要悬浮在鞘层边缘附近，其大小从鞘层边缘向鞘层空间逐渐增大。
A one-dimensional hydrodynamic model is developed for a magnetized plasma sheath, consisting of Maxwell electrons, q-non-extensive electrons, and thermal ions. A significant change is observed in the quantities characterizing isolated dust particles in the presence of superextensive electrons (q < 1). An examination is conducted on the effects of the q parameter, concentration, and temperature of superextensive electrons on the critical Bohm velocity, sheath potential drop, dust charging, and levitation in the sheath. As q decreases and as the superextensive electron concentration and temperature increase, the critical Bohm velocity, sheath potential drop, dust–charge number, and size of levitating dust particles increase. In addition, the dust particles mainly levitate near the sheath edge, and their size increases gradually from the sheath edge to the sheath space.
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