Несъвършена плазма - Голямата енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 1
Неидеална плазма
Неидеалната плазма се характеризира със значителен принос на ефектите на междучастичното взаимодействие - неидеалност. При ниски плътности нискотемпературната частично йонизирана плазма може да се разглежда като смес от идеални газове от електрони, йони и неутрални атоми. Частиците се движат с термични скорости, като само от време на време се сблъскват една с друга. С увеличаването на плътността средните разстояния между частиците намаляват и частиците започват да прекарват все повече и повече време във взаимодействие една с друга. В този случай средната енергия на взаимодействие между частиците се увеличава. Когато средната енергия на междучастичното взаимодействие се окаже сравнима с характерната кинетична енергия на топлинното движение, плазмата става неидеална. Свойствата на такава плазма вече не се описват с прости отношения на теорията на идеалните газове и плазмата и стават доста необичайни. [1]
Неидеалната плазма определя работата на импулсни термоядрени реактори с инерционно задържане на гореща плазма, мощни експлозивни магнитни и магнитохидродинамични генератори, електроцентрали и ракетни двигатели с газофазови ядрени реактори, плазмохимични и микровълнови реактори, плазмотрони и мощни източници на оптично и рентгеново лъчение. [2]
Неидеална плазма с чисто кулоново взаимодействие между частиците (напълно йонизирани) реално не съществува. В такава плазма йони и електрони се рекомбинират с висока скорост с характерни времена, много по-кратки от атомните времена. [3]
Неидеалната плазма е неудобен обект за чиста теория, тъй като силното междучастично взаимодействие затруднява прилагането на традиционните методи на теоретичната физика. Следователно напредъкът в разбирането и описанието на физиката иДинамиката на неидеалната плазма стана възможна едва след появата на експериментална информация, за която беше разработена нетрадиционна техника за генериране и диагностика. В нашата книга се опитахме да запазим естествените пропорции между теория и експеримент, като се съсредоточихме върху физическите резултати. В това, струва ни се, тази работа се различава от наличните - но не многобройни - обобщаващи трудове в тази област. [4]
Неидеалната плазма се образува при мощни електрически разряди в течности и твърди среди и нейните свойства определят динамиката на движението на ударната вълна. Те възникват при електрически експлозии на тънки проводници в кондензирана среда, при електрически пробив на течни и твърди диелектрици. Работата на тези инсталации се основава на използването на разряд с високо напрежение в течност като процес на бързо преобразуване на енергията на кондензаторната банка в механична работа. Продължителност на разряда 10 - 5 - 10 - 4 s, енергийна плътност 1014 - 1015 J - m - 3, температура 104 - 105 K, налягане в изпускателния канал до 1 TPa. При тези условия свойствата на неидеалната плазма, особено нейната електрическа проводимост, влияят както на образуването на проводящ канал и неговото разширяване, така и на генерирането на ударни вълни. [6]
Неидеалната плазма заема изключително широка област в реалната p - V-диаграма на състоянията на веществата (фиг. 3.1), непосредствено граничеща и всъщност нахлувайки в областта на кондензираното състояние [1, 7], където физическото описание е изключително трудно, тъй като се определя от специфични електронни спектри на атоми и молекули. Следователно приоритетът тук принадлежи на експерименталните и предимно динамични [2-6] методи, които позволяват извършването на елегантни измервания на термодинамични, оптични и електрофизични свойства.кондензирана материя до налягания от порядъка на 105 MPa. [7]
В неидеална плазма корелацията влияе върху разпределението на полето. Силното междуйонно отблъскване предотвратява приближаването на йоните един към друг, като по този начин намалява вероятността от появата на силни полета. [9]
В неидеална плазма (фиг. 4b) стойността на енергията, при която се получава пресичането на криви 1 и 2, не зависи от стойността на J, докато в идеална плазма точността на определяне на точката на пресичане на криви 1 и 2 е от малко значение, тъй като в този случай не се образува празнина. [единадесет]
В неидеална плазма изразът (219) се прилага с помощта на едночастичното приближение на независими частици в самосъгласуван сферичен клетъчен потенциал. [12]
В неидеалната плазма взаимодействието играе решаваща роля. [13]
Теорията на неидеалната плазма използва концепциите за физични и химични модели. Физическият модел съответства на ефективните двойки потенциали, химическият съответства на ефективния двоен псевдопотенциал. [14]
Химичен модел на неидеална плазма със сложен състав // Докл. [15]