塵埃等離子體晶格波.pdf

1、塵埃等離子體物理是近十年來等離子體學科中一個重要的分支領(lǐng)域。帶電塵埃廣泛存在于空間等離子體，實驗室聚變裝置及等離子體輔助加工設備中。其基本成分除了電子和離子外，還包括通常帶負電的塵埃微粒。對其間傳播的靜電波的研究已成為一個熱點問題。隨著塵埃等離子體晶格在實驗室中的實現(xiàn)，塵埃等離子體研究開辟了一個全新的領(lǐng)域。它屬于強耦合系統(tǒng)。由于它在實驗室中操作簡單，易于觀察，所以為研究相變以及固體的一些性質(zhì)提供了一個非常好的“宏觀”模型。塵埃等離子體晶

2、格中的格點波是典型的靜電波。塵埃等離子體中靜電波的研究可以得到等離子體的一些關(guān)鍵參數(shù)，已成為等離子體診斷的一個重要手段。 本文將對塵埃等離子體晶格波進行系統(tǒng)的研究。 首先，我們對塵埃等離子體及塵埃等離子體晶格做一概述，包括它們的概念，存在，研究方法以及研究近況。 然后，根據(jù)現(xiàn)實中一維晶格和多維晶格的結(jié)構(gòu)，我們建立了二維晶格面的模型，并在此模型中探討尾流效應及垂直方向力對晶格波的影響。我們分析了塵埃粒子的受力，在考

3、慮了鞘層電場，尾流效應以及塵埃重力的前提下對粒子的運動方程進行推導，得出更普適的色散關(guān)系表達式。 接著，我們通過修改某些參數(shù)我們把色散關(guān)系轉(zhuǎn)換成各種需要的形式，以適應不同的研究條件。具體來說，我們分別在一維模型和二維模型下，得到1，考慮尾流效應及垂直方向力；2，忽略尾流效應；3，忽略垂直方向力；忽略尾流效應及垂直方向力四種情況下的色散關(guān)系表達式。利用計算機模擬做出圖象，對不同情況下的二維晶格波色散關(guān)系進行了對比討論。 最