Космос- Журнал

Новости и статьи о космосе, астрономии и технологиях

3

Для
того чтобы ионизованный газ приобрел  свойства еди-
ного целого, связанного самосогласованными электриче-
скими полями, необходимо, чтобы радиус сферы, зани-
маемый ионизованными частицами, превысил некоторое
критическое значение, называемое дебаевским радиусом
ЯD. Это значение зависит от концентрации заряженных
частиц п и температуры Т и определяет  максимальное
расстояние, на которое могут быть разнесены  положи-
тельные (ионы) и отрицательные (электроны) частицы
за счет теплового движения:
4
Если ввести в плазму посторонний заряд, то ее заря-
женные частицы перегруппируются таким образом, что
электрическое поле введенного заряда будет полностью
скомпенсировано на расстоянии,  большем дебаевского
радиуса.
Несмотря на то что частицы плазмы связаны между
собой самосогласованным полем, иногда  для  анализа
поведения плазмы достаточно  проследить  траекторию
отдельной заряженной частицы во внешних электромаг-
нитных полях.  Такой метод  изучения  плазмы носит
название одночастичного приближения.  Одночастичное
приближение справедливо тогда, когда движение ионов
и электронов во внешних полях не приводит к накопле-
нию частиц одного знака в определенных участках про-
странства. Или, как говорят, не создаются  электриче-
ские поля поляризации.
Рассмотрим наиболее типичные случаи движения за-
ряженных частиц в комбинированных электрическом Е
и магнитном В полях. На частицу, находящуюся в одно-
родном магнитном поле, действует сила
F m = v X B / c ,
перпендикулярная скорости частицы и направлению маг-
нитных силовых линий.  Движение под действием силы
F m можно разделить на два независимых  движения:
поступательное движение с постоянной скоростью v в
вдоль силовой линии и вращательное движение по ок-
ружности радиуса Q = mv ± с/еВ  («ларморовский» радиус).
Здесь т и е — соответственно  масса и заряд  частиц,
v ± —составляющая  скорости,  перпендикулярная  маг-
нитным силовым линиям.  Период Т т —обращение ча-
стицы вокруг силовой линии — зависит только от на-
пряженности магнитного поля:
j  _  2птс
* т
D
еВ
Таким образом, в постоянном и однородном магнит-
ном поле частица движется по спирали,  ось  которой
совпадает с силовой линией, и перемещение частиц по-
перек силавых линий происходит только за счет столк-
новений.
Замечательной  особенностью  поведения  частицы
5