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奧坤鑫:等離子體物理研究的理論描述
2016.10.19
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  【真空等離子設(shè)備】等離子體物理研究的理論描述包括近似方法和統(tǒng)計(jì)方法。
 
  粒子軌道理論和磁流體力學(xué)都屬于近似方法。粒子軌道理論是把等離子體看成由大量獨(dú)立的帶電粒子組成的集體,只討論單個(gè)粒子在外加電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特性,而略去粒子間的相互作用,也就是近似地求解粒子的運(yùn)動(dòng)方程。
 
  這種理論只適用于研究稀薄等離子體。在一定條件下的稠密等離子體,通過(guò)每種粒子軌道的確定,也可對(duì)等離子體運(yùn)動(dòng)作適當(dāng)?shù)拿鑼?xiě),也能提供稠密等離子體的某些性質(zhì)。不過(guò),由于稠密等離子體具有很強(qiáng)的集體效應(yīng),粒子間耦合得很緊,因此這種理論的局限性很大。
 
  【等離子Plasma】磁流體力學(xué)不討論單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng),而是把等離子體當(dāng)作導(dǎo)電的連續(xù)媒質(zhì)來(lái)處理,在流體力學(xué)方程中加上電磁作用項(xiàng),再和麥克斯韋方程組聯(lián)立,就構(gòu)成磁流體力學(xué)方程組,這是等離子體的宏觀理論。
 
  它適用于研究稠密等離子體的宏觀性質(zhì)如平衡、宏觀穩(wěn)定性等問(wèn)題,也適用于研究冷等離子體中的波動(dòng)問(wèn)題。
 
  然而,由于它不考慮粒子的速度空間分布函數(shù),因此,它無(wú)法揭示出波粒相互作用和微觀不穩(wěn)定性等一系列細(xì)致和重要的性質(zhì)。
 
  等離子體按其本性是一個(gè)含有大量帶電粒子的多粒子體系,所以嚴(yán)格的處理方法就是統(tǒng)計(jì)方法,即求出粒子分布函數(shù)隨時(shí)間的演化過(guò)程。這種理論就是等離子體動(dòng)力論,也稱為等離子體的微觀理論。【常壓等離子設(shè)備
 
  對(duì)于波動(dòng)和微觀不穩(wěn)定性,動(dòng)力論采用符拉索夫方程來(lái)研究。對(duì)于弛豫過(guò)程和輸運(yùn)問(wèn)題,動(dòng)力論采用福克-普朗克方程。
 
  微觀理論可以得到宏觀理論所得不到的許多知識(shí)。例如在波動(dòng)問(wèn)題方面,只有動(dòng)力論才能導(dǎo)出朗道阻尼。
 
  至于微觀不穩(wěn)定性,主要討論速度空間中偏離平衡態(tài)所引起的不穩(wěn)定性,這類問(wèn)題是宏觀理論無(wú)法研究的。從動(dòng)力論方程出發(fā),可以導(dǎo)出磁流體力學(xué)的連續(xù)方程、動(dòng)量方程和能量方程?!?a href="http://www.ycsyzs.com/">等離子處理機(jī)


 
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