Bohmilainen diffuusio

Bohmin diffuusio on poikkeuksellisen nopea prosessi, jossa plasmahiukkasten pitoisuus tasataan suuntaan, joka on kohtisuorassa ulkoisen magneettikentän voimalinjoja vastaan . Ensimmäistä kertaa empiiristen tietojen perusteella sitä ehdotti David Bohm vuonna 1949 .

Diffuusioprosessi magnetoaktiivisessa plasmassa riippuu olennaisesti siitä, mihin suuntaan hiukkasten suunnattu liike tapahtuu. Ulkoisen magneettikentän voimalinjoja pitkin liikkuessa diffuusionopeuden määrää hiukkasten lämpötila ja niiden törmäystaajuus keskenään ja neutraalien hiukkasten kanssa. Poikittaissuunnassa merkittävä rooli on magneettikentän läsnäololla, joka johtaa hiukkasten kierteiseen liikkeeseen, mikä rajoittaa merkittävästi diffuusionopeutta. Laskelmat osoittavat, että diffuusiokertoimen magneettikentän poikki tulisi olla muotoa [1]

{\displaystyle D_{\perp }=D{\frac {\nu _{ea}^{2}}{\omega _{ce}^{2))))

missä D on diffuusiokerroin magneettikentän puuttuessa, on elektronien törmäystaajuus neutraalien atomien kanssa , on elektronien syklotronitaajuus ( B on ulkoisen magneettikentän magneettinen induktio , on elektronin massa ). Näin ollen diffuusiokerroin on kääntäen verrannollinen magneettikentän neliöön. $\nu _{ea}$ $\omega _{ce}=eB/m_{e}c$ $minä$

Kokeet osoittavat kuitenkin, että diffuusio magneettikentän poikki on paljon nopeampaa. Empiirisesti poikittaisdiffuusiokertoimen kaava voidaan kirjoittaa muodossa [2]

D_{\perp }={\frac {gcT_{e}}{eB}}

missä on elektronin lämpötila energiayksiköissä ilmaistuna, c , e ovat valon nopeus ja alkuainevaraus , vastaavasti. Dimensittömän tekijän g arvo on yksikköluokkaa. Jos , diffuusiokerroin kutsutaan Bohmian. Tässä muodossa David Bohm äänitti sen vuonna 1949. Siten Bohmin diffuusiokerroin on kääntäen verrannollinen vain ulkoisen magneettikentän ensimmäiseen tehoon. Lisäksi Böömin diffuusiokertoimen suhde törmäyksistä johtuvaan poikittaisdiffuusiokertoimeen on [2] : $T_{e}$ $g=1/16$ ${\näyttötyyli D_{B}}$ ${\displaystyle D_{\nu ))$

{\frac {D_{B}}{D_{\nu }}}={\frac {g\omega _{ce}}{\nu _{ea}}}

Näin ollen Bohmin diffuusio hallitsee riittävän vahvoilla magneettikentillä.

Bohmin diffuusion fyysinen luonne koostuu drift-dissipatiivisen epävakauden kehittymisestä plasmassa , mikä johtaa plasman turbulenssiin . Turbulentissa plasmassa kaikki kuljetusprosessit kiihtyvät.

Muistiinpanot

↑ N. Kroll, A. Trivelpiece. § 14. Klassinen ja Bohmilainen diffuusio // Plasmafysiikan perusteet = Principles of Plasma Physics / A. M. Dykhne. - M .: Mir, 1975. - S. 25-28 . — 525 s.
↑ 1 2 V. E. Gollant, A. P. Zhilinsky, S. A. Saharov. Plasmafysiikan perusteet. - M .: Atomizdat , 1977. - S. 326. - 384 s. - 6200 kappaletta.

Kirjallisuus

Bohmian diffuusio - Encyclopedia of Physics -artikkeli