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摘要
实现对等离子体环境中带电尘埃颗粒的调控具有重要的科学意义和应用前景.本文通过设计尘埃等离子体棘轮实验,在射频辉光放电等离子体中实现了尘埃颗粒的整流,通过调节放电功率与压强可以控制颗粒的速度与方向.为了揭示其整流机制,利用等离子体流体模型重构了棘轮通道中等离子体参量的三维分布,分析了尘埃颗粒动力学,并进一步对棘轮通道中的颗粒进行了Langevin模拟,定量地重现了颗粒整流等实验现象.研究结果表明,沿棘轮通道方向的非平衡离子拖拽力驱动带电颗粒形成定向运动.实验与模拟结果对深入研究带电尘埃颗粒调控及其能量转化提供了实验支持与模型依据.
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