Выпуски

 / 

2007

 / 

Апрель

  

Обзоры актуальных проблем


Развитие физических представлений о взаимодействии плазменных потоков и электростатических полей в пылевой плазме


Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, ул. Вавилова 38, Москва, 119942, Российская Федерация

В настоящем обзоре представлена концепция взаимодействия электростатических полей и плазменных потоков в пылевой плазме. При помощи такого подхода удается описать многие наблюдения в пылевой плазме. Существенными являются процессы, вносимые плазменными потоками во взаимодействие пылевых частиц между собой. Флуктуации плазменных потоков совместно с флуктуациями электростатических полей существенно меняют взаимодействия пылевых частиц, приводя к притяжению одноименно заряженных пылевых частиц на больших расстояниях — эффекту, который может быть ответственным за спаривание одноименно заряженных пылевых частиц. Дано развитие представлений о притяжении пылевых частиц на больших расстояниях между ними начиная с первых работ 1963 г. и прослежено, как эти представления возникали, как они видоизменялись и уточнялись вплоть до современной формы, позволяющей качественно обьяснять параметры перехода пылевой плазмы в состояние пылевого кристалла и давать соответствующую наблюдениям оценку константы связи, межчастичного расстояния пылевых частиц и температуры перехода. Обсуждается роль вариаций собственной энергии пылевых частиц, превосходящей их кинетическую энергию и энергию взаимодействия. Обсуждаются механизмы генерации и роль регулярных плазменных потоков. С самовозбуждением регулярных и флуктуационных плазменных потоков связано возникновение таких структур, как пылевые войды (пустоты), пылевые вихри, пылевые сгустки и пылевые винтовые структуры. Самоорганизующиеся пылевые структуры часто наблюдаются в лабораторных экспериментах и в природных условиях. Затрагиваются перспективы исследований и нерешенные проблемы.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
PACS: 52.25.−b, 52.27.Lw, 94.05.Bf (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0177.200704l.0427
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2007/4/l/
Цитата: Цытович В Н "Развитие физических представлений о взаимодействии плазменных потоков и электростатических полей в пылевой плазме" УФН 177 427–472 (2007)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Tsytovich V N “The development of physical ideas concerning the interaction of plasma flows and electrostatic fields in dusty plasmasPhys. Usp. 50 409–451 (2007); DOI: 10.1070/PU2007v050n04ABEH006290

Список литературы (143) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (21) Похожие статьи (20)

  1. Цытович В Н УФН 167 57 (1997); Tsytovich V N Phys. Usp. 40 53 (1997)
  2. Цытович В Н, Винтер Й УФН 168 899 (1998); Tsytovich V N, Winter J Phys. Usp. 41 815 (1998)
  3. Цытович В Н, Морфилл Г Е, Томас Х Физ. плазмы 28 675 (2002); Морфилл Г Е, Цытович В Н, Томас Х Физ. плазмы 29 3 (2003); Томас Х, Морфилл Г Е, Цытович В Н Физ. плазмы 29 963 (2003); Цытович В Н, Морфилл Г Е, Томас Х Физ. плазмы 30 877 (2004)
  4. Фортов В Е и др. УФН 174 495 (2004); Fortov V E et al. Phys. Usp. 47 447 (2004)
  5. Fortov V E et al. Phys. Rep. 421 1 (2005)
  6. Tsytovich V N in Proc. of the NATO Advanced Research Workshop on the Formation, Transport and Consequences of Particles in Plasmas, Chateau de Bonas, Castera-Verduzan, France, 30 Aug. – 3 Sept. 1993 Vol. 15 (1994) p. 349; Tsytovich V N Comments Plasma Phys. Control. Fusion 15 349 (1994)
  7. Thomas H et al. Phys. Rev. Lett. 73 652 (1994)
  8. Chu J H, Lin I Physica A 205 183 (1994)
  9. Hayashi Y, Tachibana K Jpn. J. Appl. Phys. 33 L804 (1994)
  10. Fortov V E et al. Phys. Lett. A 219 89 (1996)
  11. Melandsø M, Aslaksen T K, Havnes O J. Geophys. Res. 98 13315 (1993)
  12. Гуревич А В, Парийская Л В, Питаевский Л П ЖЭТФ 49 647 (1965)
  13. Bernstein I B, Rabinowitz N Phys. Fluids 2 112 (1959)
  14. Ходатаев Я К и др. Физ. плазмы 22 1028 (1996)
  15. Selwyn G S in Proc. of the NATO Advanced Research Workshop on the Formation, Transport and Consequences of Particles in Plasmas, Chateau de Bonas, Castera-Verduzan, France, 30 Aug. – 3 Sept. 1993; Selwyn G S Plasma Sources Sci. Technol. 3 340 (1994)
  16. Nefedov A P et al. New J. Phys. 5 33 (2003)
  17. Морфилл Г Е, Цытович В Н Физ. плазмы 26 727 (2000)
  18. Tsytovich V N Lectures on Non-Linear Plasma Kinetics (Berlin: Springer, 1995)
  19. Hamaguchi S Comments Plasma Phys. Control. Fusion 18 95 (1997)
  20. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Электродинамика сплошных сред (М.: Наука, 1970)
  21. Tsytovich V N, Vladimirov S V Comments Mod. Phys. C 2 C15 (2000)
  22. LeSage G L "Lucrece Newtonien" Nouveaux Mémoires de l'Acad. R. Sci. Belle Lett. (Berlin) 404 (1782)
  23. Игнатов А И Кратк. сообщ. по физ. ФИАН (1 - 2) 58 (1995)
  24. Tsytovich V N, Khodataev Ya K, Bingham R Comments Plasma Phys. Control. Fusion 17 249 (1996)
  25. Lampe M et al. Phys. Rev. Lett. 86 5278 (2001)
  26. Choi S J, Kushner M J J. Appl. Phys. 75 3351 (1994)
  27. Khodataev Ya K et al. Phys. Scripta T89 95 (2001)
  28. Khrapak S A et al. Phys. Rev. E 72 016406 (2005)
  29. Tsytovich V N, de Angelis U Phys. Plasmas 6 1093 (1999); Tsytovich V N, de Angelis U Phys. Plasmas 7 554 (2000); Tsytovich V N, de Angelis U Phys. Plasmas 8 1141 (2001); Tsytovich V N, de Angelis U Phys. Plasmas 9 2497 (2002); Tsytovich V N, de Angelis U Phys. Plasmas 11 496 (2004)
  30. Tsytovich V N et al. Phys. Plasmas 12 112311 (2005)
  31. Гинзбург В Л ЖЭТФ 10 597 (1940)
  32. Тамм И Е, Франк И М ДАН CCCP 14 107 (1937); Тамм И Е, Франк И М УФН 93 388 (1967)
  33. Гинзбург В Л, Франк И М ЖЭТФ 16 15 (1946)
  34. Гинзбург В Л, Цытович В Н ЖЭТФ 65 132 (1973)
  35. Гинзбург В Л, Цытович В Н Переходное излучение и переходное рассеяние (М.: Наука, 1984)
  36. Aкопян А В, Цытович В Н ЖЭТФ 71 166 (1976)
  37. Цытович В Н, Ойрингель И М (Ред.) Поляризационное торморзное излучение частиц и атомов (М.: Наука, 1987)
  38. Цытович В Н ЖЭТФ 121 1080 (2002)
  39. Bingham R, Tsytovich V N, de Angelis U, Forlani A, Mendonça J T Phys. Plasmas 10 3297 (2003)
  40. Rao N N, Shukla P K, Yu M Y Planet. Space Sci. 38 543 (1990)
  41. Shukla P K, Silin V P Phys. Scripta 45 508 (1992)
  42. Rosenberg M Planet. Space Sci. 41 229 (1993)
  43. Tsytovich V, Havnes O Comments Plasma Phys. Control. Fusion 18 267 (1993)
  44. Tsytovich V et al. Comments Plasma Phys. Control. Fusion 17 287 (1966)
  45. Tsytovich V N, Watanabe K Contrib. Plasma Phys. 43 51 (2003)
  46. Цытович В Н, Морфилл Г Е Физ. плазмы 28 195 (2002)
  47. Цытович В Н Письма в ЖЭТФ 78 1283 (2003)
  48. Castaldo C, de Angelis U, Tsytovich V N Phys Rev. Lett. 96 075004 (2006)
  49. Цытович В Н ЖЭТФ 131 312 (2007)
  50. Tsytovich V et al. Contrib. Plasma Phys. 46 280 (2006)
  51. Альперт Я Л, Гуревич А В, Питаевский Л П Искусственные спутники в разреженной плазме (М.: Наука, 1964)
  52. Lampe M et al. Phys. Plasmas 10 1500 (2003)
  53. Laframboise J G, Parker L W Phys. Fluids 16 629 (1973)
  54. Tsytovich V et al. Phys. Plasmas 12 112311 (2005)
  55. Tsytovich V et al. Phys. Plasmas 12 092106 (2005)
  56. Ratynskaia S et al. Phys. Plasmas 13 104508 (2006)
  57. Райзер Ю П Физика газового разряда (M.: Наука, 1973)
  58. Lampe M et al. Phys. Rev. Lett. 86 5278 (2001)
  59. Goree J Plasma Sources Sci. Technol. 3 400 (1994)
  60. Михайловский А Б Теория плазменных неустойчивостей (М.: Атомиздат, 1985); Mikhailovskii А B Theory of Plasma Instabilities (New York: Consultants Bureau, 1974)
  61. Tsytovich V, Gusein-Zade N, Morfill G IEEE Trans. Plasma Sci. 32 637 (2004)
  62. Khrapak S A et al. Phys. Rev. Lett. 90 225002 (2003)
  63. Ivlev A V et al. Phys. Rev. E 71 016405 (2005)
  64. Tsytovich V, Ivlev A, Kompaneets R Contrib. Plasma Phys. (2006), in press
  65. Tsytovich V, Morfill G in Invited Papers from the 31st European Physical Society Conf. on Plasma Physics, London, UK, 28 June – 2 July 2004; Tsytovich V, Morfill G Plasma Phys. Control. Fusion. 46 (12B) B527 (2004)
  66. Tsytovich V Contrib. Plasma Phys. 45 533 (2005)
  67. Tsytovich V N, Kompaneets R Contrib. Plasma Phys. 45 544 (2005)
  68. Цытович В Н Письма в ЖЭТФ 81 563 (2005)
  69. Tsytovich V N in Intern. Conf. on Strongly Coupled Coulomb Systems, Moscow, Russia, 20 – 24 June 2005 (Eds V E Fortov, K I Golden, G E Norman); Tsytovich V N J. Phys. A 39 (17) 4501 (2006)
  70. Morfill G, Tsytovich V N Phys. Plasmas 9 4 (2002)
  71. Tsytovich V N et al. New J. Phys. 5 66 (2003)
  72. Цытович В Н Физ. плазмы 31 157 (2005)
  73. Bachet G, Chérigier L, Doveil F Phys. Plasmas 2 1782 (1995)
  74. Ogata S, Ichimaru S Phys. Rev. A 42 4867 (1990)
  75. Konopka U, Morfill G E, Ratke L Phys. Rev. Lett. 84 891 (2000)
  76. Law D et al. in XXIII Intern. Conf. on Phenomena in Ionized Gases, ICPIG, Proc., Contributed Papers, Vol. 1 (1997) p. 192
  77. Tomme E B, Annaratone B M, Allen J E Plasma Sources Sci. Technol. 9 87 (2000)
  78. Annaratone B, Allen J (1999), Private communication
  79. Hayashi Y, Sawai A in Fronties in Dusty Plasmas: Proc. of the Second Intern. Conf. on the Physics of Dusty Plasmas — ICPDP-99, Makone, Japan, 24 – 28 May 1999 (Eds Y Nakamura, T Yakota, P K Shukla) (Amsterdam: Elsevier, 2000) p. 83
  80. Annaratone B M et al. Phys. Rev. E 63 036406 (2001)
  81. Nunomura S, Samsonov D, Goree J Phys. Rev. Lett. 84 5141 (2000)
  82. Melzer A, Trottenberg T, Piel A Phys. Lett. A 191 301 (1994)
  83. Homann A, Meltzer A, Piel A Phys. Rev. E 59 R3835 (1999)
  84. Schweigert V A et al. Phys. Rev. E 54 4155 (1996)
  85. Tsytovich V N Contrib. Plasma Phys. (2006), in press
  86. Tsytovich V N Phys. Scripta 74 C81 (2006)
  87. Merlino R L et al. Phys. Plasmas 5 1607 (1998)
  88. Barkan A, Merlino R L, D'Angelo N Phys. Plasmas 2 3563 (1995)
  89. D'Angelo N Planet. Space Sci. 42 507 (1994)
  90. Tsytovich V Comments Plasma Phys. Control. Fusion C 1 41 (2000)
  91. Цытович В Н Физ. плазмы 26 712 (2000)
  92. Morfill G E, Konopka U, Kretschmer M New J. Phys. 8 7 (2004)
  93. Vaulina O S et al. New J. Phys. 5 82 (2003)
  94. Antipov S N et al. AIP Conf. Proc. 799 125 (2005)
  95. Nefedov A P et al. New J. Phys. 5 33 (2003)
  96. Samsonov D, Goree J Phys. Rev. E 59 1047 (1999)
  97. Goree J et al. Phys. Rev. E 59 7055 (1999)
  98. Goree J in American Physical Society, 41st Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, November 15 – 19, 1999, Seattle, WA (1999), Abstract HI2.02
  99. Tsytovich V N et al. Phys. Rev. E 63 056609 (2001)
  100. Tsytovich V N Phys. Scripta T89 89 (2001)
  101. Khrapak S A, Ivlev A V, Morfill G E Phys. Rev. E 70 056405 (2004)
  102. Tsytovich V in Fronties in Dusty Plasma: Proc. of the Second Intern. Conf. on the Physics of Dusty Plasmas — ICPDP-99, Makone, Japan, 24 – 28 May 1999 (Eds Y Nakamura, T Yakota, P K Shukla) (Amsterdam: Elsevier, 2000) p. 47
  103. Tsytovich V N, Vladimirov S V, Morfill G E ЖЭТФ 129 378 (2006)
  104. Vladimirov S V, Tsytovich V N, Morfill G E Phys. Plasmas 12 052117 (2005)
  105. Morfill G E et al. New J. Phys. 8 7 (2006)
  106. Bouchoule A, Morfill G, Tsytovich V Comments Mod. Phys. C 1 131 (2000)
  107. Vasiliev M M, Antipov S N, Petrov O F J. Phys. A 39 4539 (2006)
  108. Tsytovich V et al. Phys. Plasmas 13 032305 (2006)
  109. Tsytovich V et al. Phys. Plasmas 13 032306 (2006)
  110. Vladimirov S V et al. AIP Conf. Proc. 799 117 (2005)
  111. Ваулина О С и др. Физ. плазмы 30 988 (2004)
  112. Ваулина O C, Петров О Ф, Фортов В Е ЖЭТФ 125 584 (2004)
  113. Гусейн-заде Н Г, Цытович В Н Физ. плазмы 31 432 (2005)
  114. Цытович В Н, Гусейн-заде Н Г Физ. плазмы 31 889 (2005)
  115. Гусейн-заде Н Г, Цытович В Н, Амиранашвили Ш Г Кратк. сообщ. по физ. ФИАН (7) 3 (2006)
  116. Гусейн-заде Н Г, Цытович В Н Физ. плазмы 32 727 (2006)
  117. Peters S et al. Phys. Lett. A 223 389 (1996)
  118. Piel A, Melzer A Plasma Phys. Control. Fusion 44 R1 (2002)
  119. Melzer A, Klindworth M, Piel A Phys. Rev. Lett. 87 115002 (2001)
  120. Ivlev A V et al. Phys. Rev. Lett. 92 205007 (2004)
  121. Ivlev A et al. Phys. Plasmas 14 (2007), in press
  122. Vladimirov S V, Nambu M Phys. Rev. E 52 R2172 (1995)
  123. Vladimirov S V, Ishihara O Phys. Plasmas 3 444 (1996)
  124. Ishihara O, Vladimirov S V Phys. Plasmas 4 69 (1997)
  125. Schweigert I V et al. Phys. Rev. E 62 1238 (2000)
  126. Ivlev A V et al. Phys. Rev. E 68 026405 (2003)
  127. Schollmeyer Y et al. Phys. Plasmas 6 2693 (1999)
  128. Melzer A et al. Phys. Rev. E 62 4162 (2000)
  129. Pieper J B, Goree J, Quinn R A Phys. Rev. E 54 5636 (1996)
  130. Schweigert V A et al. Phys. Rev. E 54 4155 (1996)
  131. Maiorov S, Vladimirov S in Invited Papers from the 30th European Physical Society on Controlled Fusion and Plasma Physics, St. Petersburg, Russia, 7 – 11 July 2003; Maiorov S, Vladimirov S Plasma Phys. Control. Fusion 45 (12A) (2003)
  132. Kretschmer M et al. AIP Conf. Proc. 799 235 (2005)
  133. Игнатов А М Физ. плазмы 24 731 (1998)
  134. Boufendi L, Bouchoule A Plasma Sources Sci. Technol. 3 262 (1994)
  135. Vladimirov S V, Ostrikov K "Dynamic self-organization phenomena in complex ionized gas systems: new paradigms and technological aspects" Phys. Rep. 393 175 (2004)
  136. Bouchoule A (Ed.) Dusty Plasmas : Physics, Chemistry, and Technological Impacts in Plasma Processing (Chichester: Wiley, 1999)
  137. Havnes O et al. J. Geophys. Res. 92 2281 (1987)
  138. Bingham R, Tsytovich V N AIP Conf. Proc. 649 126 (2002)
  139. Tsytovich V N, Bingham R AIP Conf. Proc. 649 450 (2002)
  140. Horanyi M, Houpis H L F, Mendis D A Astrophys. Space Sci. 144 215 (1988)
  141. Verheest F Space Sci. Rev. 77 267 (1996)
  142. Havnes O, Aslaksen T, Bratti A Phys. Scripta T89 133 (2001)
  143. Tsytovich V N "Collective effects and universal instabilities in astrophysical dusty plasmas" in III Capri Workshop on Dusty Plasmas, Capri, Italy, 1 – 5 June 2004, Abstrats (Napoli, Italy: Univ. Napoli, 2005)

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение