معامل البلازما

من أرابيكا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث

مقدار البلازما هو عدد يرمز له بالشكل Λ ويقيس متوسط عدد الإلكترونات الموجودة داخل كرة ديبي ونصف قطره يسمى طول ديبي داخل البلازما. ومقدار أو قيمة البلازما المستخدمة بفيزياء البلازما تعرف للكميات البلازمية الكبيرة ومعادلتها:

Λ=4π3nλD3

حيث أن

N هو كثافة الجسيمات
λD هو طول ديبي

وحيث أن العامل 4π/3 يسقط. عندما يعطى طول ديبي بالمعادلة λD=ϵ0kTeneqe2 ستكون معادلة مقدار البلازما:[1]

Λ=(ϵ0kTe)3/2qe3ne1/2

حيث:

ε0 هي النفاذية خلال الفراغ.
k هو ثابت بولتزمان.
qe هو مقدار الشحنة الإلكترونية.
Te درجة حرارة الإلكترون.

البعض يعرف مقدار البلازما كالتالي:

ϵp=Λ1.

تقريب البلازما المثالية

أحد المعايير التي تحدد مجموعة الجسيمات المشحونة وتوصف بدقة البلازما هو Λ>>1 عندما تكون بهذه الحالة فإن التفاعلات الجماعية للكهرباء الستاتيكية تسيطر على الاصطدامات الثنائية وجسيمات البلازما ممكن التعامل معها كما لو أنها تتفاعل بمجال خلفية ناعمة أفضل من التفاعلات (الاصطدامات) الزوجية الخشنة.[2] معادلة الحالة في البلازما المثالية هي نفسها في الغاز المثالي.

خصائص البلازما وعامل8 (طول ديبي)

مقدار Λ ممكن تلخيصه بالجدول التالي:[3]

الوصفمقدار قيمة البلازما
Λ<<1Λ>>1
الاقترانالبلازما مقترنة بقوةاقتران البلازما ضعيف
كرة ديبيتكتل خفيف ومتناثرتكتل كثيف
التأثير الكهروستاتيكيمتواصل بشكل دائمأحيانا
المميزاتبارد وكثيفحار ومتناثر
أمثلةبلازما الاستئصال بالجراحة عن طريق الليزر المكثف
الاستفراغ القوسي البارد ذو الضغط العالي
تجارب انصهار القصور الذاتي
النجوم الصغيرة البيضاء/طبقات الجو للنجوم النيوترونية
طبيعة طبقة الأيونوسفير
أجهزة الانصهار المغناطيسي
بلازما الفضاء الخارجي
كرة البلازما

المصادر

  1. ^ Miyamoto, K., Fundamentals of Plasma Physics and Controlled Fusion, (Iwanami, Tokyo, 1997)
  2. ^ J.D. Callen, University of Wisconsin-Madison, Draft Material for Fundamentals of Plasma Physics book: Collective Plasma Phenomena PDF نسخة محفوظة 19 مايو 2017 على موقع واي باك مشين.
  3. ^ See The plasma parameter lecture notes from Richard Fitzpatrick نسخة محفوظة 14 أبريل 2017 على موقع واي باك مشين.