Вопрос 47.Температура плазмы. Изотермическая и неизотермическая плазма. Колебание в плазме.

В общем случае плазму можно рассматривать как смесь различных газов(электонного, ионного, фотонного, а также газа нейтральных атомов и молекул) Для каждого газа вводится своя температура:

если плазма в состоянии термодиномического равновесия то

T(x,y,z)=const. При таких условиях плазма изотермическая. В реальных условиях когда плазма подвергается внешним воздействиям, Т становится функцией координаты. Если в каждой точке пространства температуры равны то называется квазиизотермической плазмой. Энергия внешнего источника сообщается одной из компонент а он в свою очередь не успевает их передать в процессе столкновений. Из закона сохранения импульса и энергии следует что при упругом столкновении частиц с различными массами и энергиями (разница на порядки) частицы не обмениваются энергиями. В неизотермической плазме каждый сорт частиц имеет свою температуру Т. Температуры отличаются в 10 раз. Определим для неизотермической плазмы

j-cорт. Сумма по каждому сорту.

Для плазмы характерны свойства обусловленные большим числом степеней свободы. В нем распространяются различные виды волн. Существуют две ветви колебаний-высокочастотный и низкочастотный подобно оптической и акустической кристаллической решетки. Обе ветви соответствуют продольным колебаниям. Наиболее характерным видом колебаний в плазме является колебания электронов относительно неподвижных ионов, которые на фоне быстрых электронов можно считать неподвижными. Их угловая частота - плазменная частота а сами волны азываются Ленгмюровскими волнами

(Ленгмюровские волны — продольные колебания плазмы с плазменной частотой (e — заряд электрона, m — масса электрона, n — концентрация зарядов)).

Другими видами колебаний возникающих в процессе ионизации и деионизации в слабоионизированной плазме являются ионизированные волны-страты. Страты представляют собой движущиеся области ускоренной ионизацией связанной с волнами электрического поля. Образование страт обусловлено ступенчатой ионизацией метастабильных атомов.

Низкотемпературная плазма используется в газоразрядных приборах плазменных ускорителях……

Высокотемпературные при управляемых термоядерных реакциях

Важнейшие свойства плазмы.

1.Специфическое, коллективное взаимодействие частиц осуществляется через усредненные электромагнитные поля которые создают сами частицы.

2.Благодаря коллективному взаимодействию плазма ведет себя как упругая среда в которой распространяются различные виды колебаний.

3.Сильное взаимодействие плазмы(с высокой электропроводностью) связано с внешним электромагнитным полем, которые формируют в ней электрические заряды и токи.

4.Удельная электропроводность полностью ионизированной плазмы не зависит от плотности и увеличивается с увеличением температуры.

м