XXXV Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 11 – 15 февраля 2008 г. ВРАЩЕНИЕ ПЛАЗМЕННО-ПЫЛЕВОЙ СТРУКТУРЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПРОДОЛЬНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ Харрасов М.Х., Шайхитдинов Р.З., *Шибков В.М. Башкирский государственный университет, г. Уфа, Россия, e-mail: [email protected] * Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г.Москва, Россия, e-mail: [email protected] В данной работе предлагается механизм экспериментально наблюдаемого в ряде работ азимутального вращения плазменно-пылевой структуры в горизонтальной плоскости под действием вертикального магнитного поля, который одновременно может объяснять магнитомеханический эффект. Отрицательный заряд пылинки, обусловленный большим потоком налетающих на ее поверхность электронов по сравнению с положительными ионами, приводит к образованию вокруг этой пылинки облака из связанных положительных ионов, размер которого λf больше дебаевской длины экранирования λD. В слое пространственного заряда на ионы действует радиальное электрическое поле напряженностью Er, под действием которого они приобретают дрейфовую скорость поперек оси трубки, что приводит к возникновению электрического тока. В скрещенных электрическом и магнитном полях этот слой испытывает действие силы Ампера. Решая уравнение движения макрочастицы в предположении бесселевского распределения концентрации электронов n e (r ) по радиусу, можно определить как линейную V(r), так и угловую, скорость азимутального вращения D Di 3,84e r r (r ) ne (0) bi e B J 0 (2,4 ) J 2 (2,4 ) (3f r03 ) 2 m R be bi R R где D j и b j - коэффициенты диффузии и подвижности электронов (j=e) и ионов (j=i) поперек силовым линиям магнитного V, мм/с поля; e- заряд электрона; B – индукция , рад/с внешнего продольного магнитного поля; 0.8 0.16 ν- коэффициент трения J0 и J2 - функции 1 2 Бесселя нулевого и второго порядков. Расчеты показывают, что линейная 0.6 скорость движения пылинки прямо 0.12 пропорциональна функции Бесселя первого порядка, равной нулю на оси 0.4 трубки и имеющей максимальное значение на расстоянии r≈0,75 R (рис.1). 0.08 Такое поведение радиального 0.2 распределения V(r) объясняется тем, что по мере удаления от оси разрядной трубки, с одной стороны, 0.0 0.04 r, мм увеличивается напряженность 0 2 4 6 8 10 радиального электрического поля, что приводит к возрастанию скорости движения и с другой стороны, противоположным образом влияет уменьшение концентрации заряженных частиц. В работе также приводится объяснение механизма возникновения радиальных колебаний макрочастиц, что обусловлено их вращением вокруг собственной оси под действием внешнего магнитного поля. 1