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《测量等离子体中尘埃颗粒电荷量的实验方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第41卷第1期真空VACUUMVol.41,No.12004年1月Jan.2004测量等离子体中尘埃颗粒电荷量的实验方法宋巧丽,张鹏云,王德真,张家良,李德君(大连理工大学三束材料表面改性国家重点实验室,辽宁大连116024)摘要:综述了国内外测量尘埃等离子体中尘埃颗粒所带平衡电荷量的实验方法。在文章的前一部分,重点介绍了几种间接测量方法,在文章的后一部分,给出了我们初步的实验结果。实验中,我们根据尘埃颗粒在鞘25层中平衡位置处所受重力和电场力平衡mdg=QdE(Z0),从而求出尘埃颗粒所带的平衡电荷量为10e～10e,这一结果与其他研究者的结果符合得很好。关键词:等离子体;尘埃颗粒;电荷量
2、的测量中图分类号:O536;O539文献标识码:A文章编号:100220322(2004)0120026204ExperimentmethodsofmeasuringthechargeofdustparticlesinadustyplasmaSONGQiao2li,ZHANGPeng2yun,WANGDe2zhen,ZHANGJia2liang,LIDe2jun(StateKeyLabforMaterialsModificationbyLaser,IonandElectronBeamsDalianUniversityofTechnology,Dalian116024,China)Abstra
3、ct:Thispaperintroducessomemethodsofmeasuringthegrainequilibriumchargeonindividualdustgraininadustyplasma.Intheforepartofthepaper,someindirectmeasurementsaremainlyintroduced.Inthebackpartofthepaper,ourexperimentalresultisgiven.Inourexperimentdustparticlesislevitatedinthesheathwheretheelectrostaticfo
4、rceisstrongenoughtocompensatefortheweightoftheparticlesaccordingtomdg=QdE(Z0),wecanattainthedustgrainequilibrium25charge.Thechargeisfoundtobe10e～10e.Theresultisultimatelyconsistentwithotherreseachers'resnlt.Keywords:plasma;dustgrain;measurementofcharge太阳系的早期星云就是尘埃等离子体,以及个体尘1尘埃等离子体埃颗粒的带电研究上,例如人造飞船的带
5、电等。空间广义上讲由电子、离子和带电的尘埃颗粒组成尘埃等离子体物理的快速发展是在八十年代初期。的等离子体是尘埃等离子体。尘埃等离子体广泛存旅行者号飞船在土星环中发现了奇特的轮辐结构[1,2]在于宇宙空间中,如星际空间、地球电离层以及彗尾(radialspokes),人们试图用尘埃等离子体理论和行星环中;尘埃等离子体也存在于实验室等离子来解释这种现象。从而促进了尘埃颗粒带电的基本体和工业加工等离子体中。尘埃等离子体中尘埃颗物理特性以及对孤立带电的尘埃颗粒在引力和静电22215粒的质量md的范围大约为10～10g,直径Ud的力共同作用下在行星或彗星电离层中运动的研究。范围从几个纳米到几十微米。在
6、等离子体中,这些尘尘埃颗粒和等离子体的相互作用也广泛存在于[3]埃颗粒因与电子、离子碰撞而充电,在短的时间内实验室和工业的应用中。Roth等人(1985)首先在(微秒量级)达到平衡,其携带的平衡电荷Qd范围等离子体加工中发现有尘埃颗粒形成。近年来,由于25大约为10～10个电子电量。尘埃颗粒所带电荷多制造新一代高密度集成电路工业及薄膜沉积技术的数是负电荷,在重力和鞘层中的电场力及其他一些发展,迫切需要解决由尘埃颗粒造成的质量影响问力的作用下,悬浮在鞘层中。题,促使科学家们开始广泛研究在等离子加工中尘尘埃等离子体最早是来源于空间等离子体物埃颗粒的形成及其行为对等离子体过程的影响。尘理。早期的研
7、究着重在太阳系等的演化上,认为构成埃等离子体的一个大发展是库仑晶格的发现。Ikezi收稿日期:2003208228作者简介:宋巧丽(19782),女,辽宁省大连市人,在读硕士。第1期宋巧丽,等:测量等离子体中尘埃颗粒电荷量的实验方法·27·[4][5](1986)和Farouki等人(1992)首先通过计算和可以模拟工业生产中尘埃颗粒的产生过程。模拟提出了在尘埃等离子体中形成库仑晶格的可能尘埃相关部分中另一重
