ضخامت غلاف را با فرض یکنواخت بودن چگالی یونی به دست می آوریم. مانند قبل معادله ی پتانسیل به شکل زیر خواهد بود:
(۱-۲۵)
می دانیم که طول مشخصه ی تقریبی جوابهای این معادله، طول دبای است.

(۱-۲۶)
در حقیقت جواب قبلی تنها برای مورد e/Te<<1درست بود که دیگر معتبرنیست.وقتی -e/Te>1 باشد،(حالتی که در غلاف برقرار است)می توان عملا از چگالی الکترون چشمپوشی کرد در حالیکه جواب تنها به طور مربعی ادامه می یابد. بنابراین می توان انتظار داشت که ضخامت غلاف به طور تقریبی با گرادیان
پایان نامه - مقاله - پروژه
(۱-۲۷)

پتانسیل الکتریکیتعیین شود که تا فاصله ی کافی برای رسیدن به مقدار پتانسیل g= -4Te/e ادامه می یابد،
یعنی x ~ 4D این نتیجه برای پهنای نوعی غلاف صحیح است ولی به هیچ وجه دقیق نیست.
۱-۷ مرز پلاسما- جامد۱
وقتی پلاسما در تماس با یک جامد قرار دارد،جسم جامد مانند چاهکی پلاسما را می رباید.باز ترکیب یونها و
الکترون ها در سطح اتفاق می افتد.سپس بار پلاسما نسبت به جامد معمولا مثبت می شودوناحیه ی نسبتا نازکی
به نام غلاف[۱] درمرزپلاسما جائیکه تغییرات اصلی در پتانسیل اتفاق می افتد وجود دارد.
شکل(۱-۵)مرز پلاسما-جامد
۱-۸ پارامتر پلاسما[۲]۱
توجه داشته باشید که در بسط مفهوم حفاظ دبای مقدارnee را به عنوان چگالی بار به کار بردیم وفرض کردیم که می توان آن را پیوسته وهموار در نظر گرفت.اما اگر چگالی چنان کم باشد که تعداد الکترون ها در ناحیه ی حفاظ دبای تقریبا کوچکتر از یک الکترون باشد این رهیافت دیگر صحیح نیست.درحقیقت باید به این مساله در سه بعد وباتعریف پارامتر پلاسماND به صورت زیربپردازیم.که ND تعداد ذرات درون کره ی دبای می باشد.
(۱-۲۸)
اگر ND1 باشد،آنگاه ذرات منفرد را نمی توان به صورت پیوستاری هموار فرض کرد.این به معنای غالب بودن برخورد در رفتار سیستم است به این معنا که همبستگی کوتاه برد همانند اثرات جمعی بلندبرد مهم است.اغلب به این دلیل شرط دیگری برای پلاسما در نظر می گیریم یعنی اگر ND1 باشد آنگاه اثرات جمعی بر برخوردها غالب هستند.
۱-۹ حرکت ذرات باردار درمیدان ها۱
پلاسماها سیستم های پیچیده ای هستند، زیرا حرکت های الکترون ها و یون ها که توسط میدان های الکتریکی و مغناطیسی تعیین میشوند خود جریان هایی تولید می کنندکه روی این میدان ها اثر میگذارند و آنها را تغییر می دهند.فرض می کنیم میدانها از قبل مشخص هستند. با این حال محاسبه ی حرکت یک ذره باردار می تواند کار کاملا سختی باشد.معادله ی حرکت را به صورت زیر می نویسیم.
(۱-۲۹)
با حل این معادله ی دیفرانسیل،مکان r وسرعت  را برای E وB معین بدست می آوریم.
۱-۹-۱B یکنواخت،E=0
(۱-۳۰)
در صفحه عمود بر B شتاب بر  عمود است و بنابر این ذرات حول دایره ای به شعاع rLکه در معادله ی زیر صدق می کند حرکت می کنند.فرکانس (سرعت) زاویه ای است.
(۱-۳۱)
تساوی اول نشان میدهد که (Ω rL= vL /) V2┴/ r2L=Ω۲بنابراین تساوی دوم منجر می شود به
=qVB.mv┴یعنی مقدار برابر با مقدار زیر است:
(۱-۳۲)
ذرات در مدار دایره ای با سرعت زاویه ای فرکانس سیکلوترونی  وشعاع لارمور/ Ω V┴=r Lحرکت می کنند.
شکل (۱-۶)مدار دایره ای در میدان مغناطیسی یکنواخت
برای تحلیل برداری ذره با انرژی ثابت، معادله حرکت (  ) را می نویسیم در آنصورت:
(۱-۳۳)
حرکات موازی و عمود از هم جدا می شوند.║V= ثابت، چون شتاب (متناسب با  )بر B عمود است.برای بررسی دینامیک مساله در جهت عمود،Bرا در جهت  گرفته، مولفه ها را می نویسیم.
,  (۱-۳۴)

از اینرو:
(۱-۳۵)
جواب بصورت مقابل می شود  .
با جایگذاری مجدد:
(۱-۳۶)

با انتگرال گیری:
,  (۱-۳۷)
شکل (۱-۷)مرکز دوران (x0,y0)ومدار
این معادله ی دایره ای به مرکز=(x0,y0)  و شعاع  است (زاویه برابر=tاست).
همانطور که نشان داده شده جهت حرکت بارهای غیر همنام برعکس یکدیگراست. یونها،پاد ساعتگرد و الکترون ها حولB و در جهت ساعتگرد می چرخند.جریان حمل شده توسط پلاسما همواره در جهتی خواهد بود که میدان مغناطیسی را کاهش دهد.این ویژگی مواد مغناطیسی موسوم به دیا مغناطیس است.وقتی v غیر صفر باشد،حرکت در طول مارپیچ اتفاق می افتد.
۱-۹-۲Bیکنواخت و Eغیرصفر
(۱-۳۸)
حرکت در راستای موازی بدینصورت است کهاگرE=0باشد،const=V║بدست می آید. اکنون آشکار است که :
(۱-۳۹)

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...