Nonlinear Wave Experiments in Dusty Plasmas
尘埃等离子体中的非线性波实验
基本信息
- 批准号:1740379
- 负责人:
- 金额:$ 2万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-05-15 至 2025-04-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This project will utilize a facility called Plasma Krystal-4 (PK-4) on the International Space Station to conduct experiments in microgravity investigating the underlying physics of large amplitude waves. Waves are moving oscillations, which can propagate in many substances. In some substances waves are easily visible, in some they are easily manipulated, and in some the waves attain a large displacement so that they take on a different character called nonlinearity. Attaining all three of these characteristics at the same time is possible in a substance called a dusty plasma, which is a mixture of highly charged micron-size solid particles immersed in a partially ionized gas consisting of electrons, ions, and neutral molecules. In this project, large amplitude waves will be observed using video microscopy and manipulated using an experimental instrument on the International Space Station. An undergraduate student will carry out the analysis. The topic has an overlap with other fields of research including nonlinear dynamics as well as other plasma physics areas outside of dusty plasmas.The data to be analyzed are mainly from the PK-4 instrument, which is a European-Russian apparatus now on the International Space Station. Data returned to Earth are distributed to scientists at other locations including The University of Iowa. A scientific video camera images a cross-section of a cloud of polymer microspheres, which are electrically charged due to their immersion in a weakly ionized plasma. This so-called dust cloud sustains waves such as dust acoustic wave and ionization striations; these waves grow naturally, by an instability, to attain nonlinear amplitudes. The use of data from PK-4 is valuable because under microgravitiy conditions, the dust cloud fills a three-dimensional volume of greater size than is possible in laboratory experiments on Earth. To support this effort the investigators will collaborate with theorists in describing the nonlinear motion. This award to support an undergraduate student is made under a "NASA/NSF Partnership on Science of Dusty Plasmas: Utilizing the PK-4 Facility on board the International Space Station" and is complementary to a NASA award made under the joint program.
该项目将利用国际空间站上一个名为Plasma Krystal-4(PK-4)的设施进行微重力实验,调查大振幅波的基本物理学。 波是运动的振荡,可以在许多物质中传播。在某些物质中,波很容易被看见,在某些物质中,波很容易被操纵,而在某些物质中,波的位移很大,因此它们呈现出一种不同的特性,称为非线性。在一种被称为尘埃等离子体的物质中,同时获得所有这三种特性是可能的,尘埃等离子体是一种高度带电的微米级固体颗粒的混合物,浸入由电子、离子和中性分子组成的部分电离气体中。 在该项目中,将使用视频显微镜观察大振幅波,并使用国际空间站上的实验仪器进行操纵。一名本科生将进行分析。该课题与其他研究领域有重叠,包括非线性动力学以及尘埃等离子体以外的其他等离子体物理领域。要分析的数据主要来自PK-4仪器,这是一个欧洲-俄罗斯仪器,现在在国际空间站上。返回地球的数据被分发给其他地方的科学家,包括爱荷华州大学。一台科学摄像机拍摄了一团聚合物微球的横截面,这些微球由于浸泡在弱电离等离子体中而带电。这种所谓的尘埃云维持着尘埃声波和电离条纹等波;这些波通过不稳定性自然增长,以获得非线性振幅。使用PK-4的数据是有价值的,因为在微重力条件下,尘埃云充满了比地球上的实验室实验更大的三维体积。为了支持这一努力,研究人员将与理论家合作描述非线性运动。 这项支持本科生的奖项是根据“美国宇航局/美国国家科学基金会关于尘埃等离子体科学的合作伙伴关系:利用国际空间站上的PK-4设施”颁发的,是对美国宇航局根据联合方案颁发的奖项的补充。
项目成果
期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Synchronization of dust acoustic waves in a forced Korteweg–de Vries–Burgers model
强制 Korteweg-de Vries-Burgers 模型中灰尘声波的同步
- DOI:10.1103/physreve.107.035202
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:2.4
- 作者:Mir, Ajaz;Tiwari, Sanat;Sen, Abhijit;Crabtree, Chris;Ganguli, Gurudas;Goree, John
- 通讯作者:Goree, John
Frequency-dependent complex viscosity obtained for a liquid two-dimensional dusty plasma experiment
液体二维尘埃等离子体实验获得的频率相关复数粘度
- DOI:10.1103/physreve.105.015209
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:2.4
- 作者:Berumen, Jorge;Goree, J.
- 通讯作者:Goree, J.
Mitigating dust particle contamination in an afterglow plasma by controlled lifting with a DC electric field
通过直流电场控制提升来减轻余辉等离子体中的尘埃颗粒污染
- DOI:10.1088/1361-6463/ad1148
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Chaubey, Neeraj;Goree, J.
- 通讯作者:Goree, J.
A forced Korteweg–de Vries model for nonlinear mixing of oscillations in a dusty plasma
用于尘埃等离子体中振荡非线性混合的强制 Kortewegâde Vries 模型
- DOI:10.1063/5.0022482
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:2.2
- 作者:Mir, Ajaz A.;Tiwari, Sanat K.;Goree, John;Sen, Abhijit;Crabtree, Chris;Ganguli, Gurudas
- 通讯作者:Ganguli, Gurudas
Editorial: Particle interaction with afterglow plasma and non-quasi-neutral plasma
社论:粒子与余辉等离子体和非准中性等离子体的相互作用
- DOI:10.3389/fphy.2022.1070718
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:3.1
- 作者:Beckers, J.;Gopalakrishnan, Ranganathan;Goree, John
- 通讯作者:Goree, John
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
John Goree其他文献
John Goree的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('John Goree', 18)}}的其他基金
Charged Particulates in Low-temperature Plasmas
低温等离子体中的带电粒子
- 批准号:
9215882 - 财政年份:1993
- 资助金额:
$ 2万 - 项目类别:
Continuing Grant
相似国自然基金
WASP家族蛋白WAVE2调节T细胞静息和活化的机制研究
- 批准号:32300748
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
四阶奇异摄动Bi-wave问题各向异性网格有限元方法一致收敛性研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
细胞骨架调节蛋白WAVE2维护免疫耐受及抑制自身免疫的机制研究
- 批准号:32270940
- 批准年份:2022
- 资助金额:54 万元
- 项目类别:面上项目
WAVE1/KMT2A甲基化作用调控上皮性卵巢癌增殖转移的机制研究
- 批准号:n/a
- 批准年份:2022
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
WAVE1 调控脓毒症免疫代谢反应的分子机制
- 批准号:2021JJ31110
- 批准年份:2021
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
利用光学系统研究空间Rogue Wave的控制和预测
- 批准号:12004282
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
WASp家族Verprolin同源蛋白WAVE2调节T细胞免疫稳态和抗原特异性免疫应答的机制研究
- 批准号:31970841
- 批准年份:2019
- 资助金额:59.0 万元
- 项目类别:面上项目
复微分方程的亚纯解和偏微分方程的rogue wave解
- 批准号:11701382
- 批准年份:2017
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
植物SCAR/WAVE复合体与线粒体协同调节的自噬机制及其对柑橘果实品质的影响
- 批准号:31772281
- 批准年份:2017
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
WAVE2调控SATB1促进Tfh细胞分化在系统性红斑狼疮发病机制中的研究
- 批准号:81673058
- 批准年份:2016
- 资助金额:50.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Controlled Whistler Mode Wave Injection Experiments with the High Altitude Auroral Research Program (HAARP) Facility
利用高空极光研究计划 (HAARP) 设施进行受控惠斯勒模式波注入实验
- 批准号:
2312282 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 2万 - 项目类别:
Standard Grant
Optical systems for future cosimic wave background experiments
用于未来宇宙波背景实验的光学系统
- 批准号:
2727755 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2万 - 项目类别:
Studentship
OPP-PRF: Millimeter-wave Blazar Monitoring With Cosmic Microwave Background Experiments: A New Tool for Probing Blazar Physics
OPP-PRF:利用宇宙微波背景实验进行毫米波耀变体监测:探测耀变体物理的新工具
- 批准号:
2219065 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2万 - 项目类别:
Standard Grant
Optical coating optimisation to enable the transfer of technologies from gravitational wave detection to quantum and intense light-matter experiments
光学涂层优化,实现从引力波探测到量子和强光物质实验的技术转移
- 批准号:
ST/W005778/1 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2万 - 项目类别:
Research Grant
Experiments, theories, and applications of space-time-dependent metamaterials that allow visualization of wave phenomena
时空相关超材料的实验、理论和应用,使波动现象可视化
- 批准号:
22H01930 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Novel experiments with distributed fibre-optic sensors to measure wave-induced forces on structures
使用分布式光纤传感器测量结构上的波感生力的新颖实验
- 批准号:
563212-2021 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2万 - 项目类别:
University Undergraduate Student Research Awards
Continuous-wave laser system for precision experiments with single molecular ions
用于单分子离子精密实验的连续波激光系统
- 批准号:
460457764 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2万 - 项目类别:
Major Research Instrumentation
Quest for Primordial Gravitational Wave: from Simons Array to next generation CMB experiments
寻找原始引力波:从西蒙斯阵列到下一代宇宙微波背景实验
- 批准号:
19KK0079 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2万 - 项目类别:
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
Elucidation of the Structure and Evolution of the Subduction Zone Using an Integrated Approach of High-Pressure Experiments and Seismic Wave Observations
利用高压实验和地震波观测的综合方法阐明俯冲带的结构和演化
- 批准号:
19H02002 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Warm dense matter explored with shock wave experiments
通过冲击波实验探索温暖的致密物质
- 批准号:
409807083 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2万 - 项目类别:
Research Grants