Populära Inlägg

Redaktionen - 2019

Ombord på ISS undersöker forskare komplexa dammuppträdanden i plasma

Anonim

400 kilometer över jorden undersökte forskare vågor i komplex plasma under mikrogravitybetingelser och fann att mikropartiklarna uppträdde på olikformiga sätt i närvaro av olika elektriska fält. De rapporterar några av de första fynden från Plasma-Kristall 4 (PK-4) -experimentet i plasmafysik, från AIP Publishing.

annons


PK-4 är ett samarbete mellan Europeiska rymdorganisationen och Rysslands rymdkorporation "Roscosmos" för att undersöka komplexa plasma. Komplexa eller dammiga plasma innehåller elektroner, joner och neutral gas, liksom mikropartiklar som dammkorn. Mikropartiklarna blir mycket laddade i plasman och samverkar starkt med varandra, vilket kan leda till flytande eller till och med kristallint beteende inom komplexplasma. Den viktigaste egenskapen hos ett sådant system är att utredningar av fysiska fenomen kan utföras på den individuella (mikro) partikelnivån som möjliggör ny insikt i vätskefysik och fast tillståndsfysik.

Gravity snedvrider de flesta komplexa plasmas experiment på jorden, så mikrovågmiljön på den internationella rymdstationen möjliggör annars omöjlig forskning. I februari 2017 observerade forskare från DLR-institutet för materialfysik i rymden vid det tyska rymdcentret (DLR) och det gemensamma institutet för höga temperaturer hos den ryska akademin för vetenskaper dammtäthetsvågor eller synliga ljudvågor när de rörde sig genom komplexa plasma .

I experimentet drev ett mikropartikelmoln i en plasma med en konstant likström och bildade självupphetsade vågmönster. Därefter vändes utmatningspolariteten. Även om fältstyrkan var nästan identisk för båda urladdningspolariteterna uppvisade vågmönstren bifurcationer: En ny vågkammare som bildades mellan de två gamla krönen i mikropartikelmolnets huvud.

"Den mest intressanta upptäckten var hastigheten på dessa vågor beror starkt på det elektriska fältet, vilket är spännande vågorna", säger Mikhail Pustylnik, en författare på pappret. "Vi förväntar oss att stöta på dessa typer av vågor i astrofysiska situationer där du kanske har damm - till exempel i en kometerad svans."

"Många plasmaprocesser används också i halvledarindustrin", sa Pustylnik. Damm utgör stora utmaningar för halvledarindustrin eftersom partiklar kan skada en kiselplatta under tillverkningen. Från och med hösten planerar forskarna ytterligare experiment som varierar utbudet av elektriska fält genom att byta ut polariteten.

annons



Story Source:

Material som tillhandahålls av American Institute of Physics . Obs! Innehållet kan redigeras för stil och längd.


Tidskriftsreferens :

  1. S. Jaiswal, MY Pustylnik, S. Zhdanov, HM Thomas, AM Lipaev, AD Usachev, VI Molotkov, VE Fortov, MH Thoma, OV Novitskii. Dammtäthetsvågor i en DC-flödande komplexplasma med utmatningspolaritetsomvandling . Plasmafysik, 2018; 25 (8): 083705 DOI: 10, 1063 / 1, 5040417