Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Ombord på ISS, undersøker forskere kompleks støvadferd i plasma

Anonim

400 kilometer over jorden, undersøkte forskere bølger i komplekst plasma under mikrogravitybetingelser og fant at mikropartiklene oppførte seg på ikke-ensartede måter i nærvær av varierende elektriske felt. De rapporterer noen av de første funnene fra Plasma-Kristall 4 (PK-4) -eksperimentet i Fysikk av Plasma, fra AIP Publishing.

annonse


PK-4 er et samarbeid mellom det europeiske romfartsselskapet og den russiske statens romfartsselskap "Roscosmos" for å undersøke komplekse plasmaer. Komplekse eller støvete plasmaer inneholder elektroner, ioner og nøytral gass, samt mikropartikler som støvkorn. Mikropartiklene blir høyt ladede i plasmaet og påvirker sterkt med hverandre, noe som kan føre til væske eller til og med krystallinsk oppførsel i det komplekse plasma. Den viktigste egenskapen til et slikt system er at undersøkelser av fysiske fenomener kan utføres på det individuelle (mikro-) partikkelnivået som tillater ny innsikt i væske- og faststofffysikk.

Gravity forvrenger mest komplekse plasmaseksperimenter på jorden, slik at mikrogravitymiljøet på den internasjonale romstasjonen muliggjør ellers umulig forskning. I februar 2017 observerte forskere fra DLR-instituttet for materialfysikk i rommet ved det tyske romfartssenteret (DLR) og det felles institutt for høye temperaturer i det russiske vitenskapsakademiet observasjon av støvtensbølger eller synlige lydbølger da de beveget seg gjennom komplekse plasma .

I forsøket drev en mikropartikkelssky i et plasma med konstant likestrøm og dannet selvspennende bølgemønstre. Etter det ble utladningspolariteten reversert. Selv om feltstyrken var nesten identisk for begge utladningspolaritetene, viste bølgemønstrene bifurkasjoner: En ny bølgekamme dannet mellom de to gamle kamrene i mikropartikkelblodens hode.

"Det mest interessante funnet var hastigheten til disse bølgene, avhenger sterkt av det elektriske feltet, som er spennende bølgene, " sa Mikhail Pustylnik, en forfatter på papiret. "Vi forventer å møte disse typer bølger i astrofysiske situasjoner der du kanskje har støv - for eksempel i en hylsehale."

"Mange plasmaprosesser brukes også i halvlederindustrien, " sa Pustylnik. Støv utgjør store utfordringer for halvlederindustrien fordi partikler kan skade en silisiumskive under fremstillingen. Fra begynnelsen av høsten planlegger forskerne ytterligere eksperimenter som vil variere rekkevidden av elektriske felt ved å bytte polariteten til utladningen.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av American Institute of Physics . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. S. Jaiswal, MY Pustylnik, S. Zhdanov, HM Thomas, AM Lipaev, AD Usachev, VI Molotkov, VE Fortov, MH Thoma, OV Novitskii. Støvtetthetsbølger i et DC-flytende komplekst plasma med utladningspolaritet reversering . Plasmafysikk, 2018; 25 (8): 083705 DOI: 10, 1063 / 1, 5040417