مدل سيالي غلاف الكترواستاتيكي يك پلاسماي غباري

Fluid model of the electrostatic sheath of a dusty plasma

در اين كار ساختار غلاف الكترواستاتيكي نزديك مرز پلاسمايي در حضور ذرات غبار باردار سيالي، مورد مطالعه قرار گرفته است. براي شبيه سازي غلاف، از يك مدل چند سيالي شامل نيروهاي الكترواستاتيكي، فشار، گرانش و كشش يوني، استفاده ميشود. اثر نيروي كشش يوني، نسبت چگالي يون به الكترون در لبه ي غلاف، شعاع و چگالي جرمي ذرات غبار روي رفتار غلاف بررسي مي شود. نشان داده شده است كه حضور نيروي كشش يوني سبب كاهش پهناي غلاف و افزايش چگالي تعداد و بار ذرات غبار در نزديكي ديواره ميگردد. اثرات يونيزاسيون و برخوردهاي پلاسما- خنثي در نظر گرفته شده اند.

In this work, the structure of the electrostatic sheath near a plasma boundary is studied in the presence of fluid charged dust grains. For simulation of the sheath, a multi fluid model including the electrostatic, pressure, gravity and ion drag forces is used. The effects of the ion drag force, the ratio of ion to electron density at the sheath edge, the radius and mass density of the dust grains on the behavior of the sheath are investigated. It is shown that introduction of the ion drag force results in decreasing of the sheath thickness and ion velocity as well as increasing of the dust charge and mass density near the wall. The effects of ionization and plasmaneutral collisions are also included.