物理学家确定等离子体中电风的基本原理 

科技工作者之家  |   2018-03-06 15:13

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▲由(正)离子和空间电荷推动的EHD力产生的原理图,其中E1和E2分别代表外部和内部电场。B:负脉冲等离子体射流中的电子漂移;C:正脉冲等离子体喷流中的离子漂移;D:连续模式下的等离子体射流图像;E:没有等离子体的自由气体流有一个流动轨迹或自由射流边界,当等离子体放电开启时,这一轨迹改变,从而提供了流动参数的信息。
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▲不同脉冲宽度和高度的电压波形。

日前,韩国科学技术院的科研团队确定了等离子体中电风的基本原理。这一发现将有助于等离子体各种应用的技术发展,包括流体控制技术。

来自物理系的Wonho Choe教授的研究团队与韩国全北国立大学Se Youn Moon教授的团队合作,确定了等离子体中中性气体流动的主要原理,即“电风”。

等离子体中的电风是由带电粒子(电子或离子)和中性粒子碰撞引起的。电风是指当带电粒子加速并与中性气体碰撞时产生的中性气体的流动。

这是一种不需要机械运动就能产生空气运动的方法,该技术在未来有望取代现有的风扇。然而,目前还没有实验验证该原理。

为了确定原因,研究小组使用了大气压等离子体。该团队成功地从定性的角度确定了电水动力(EHD)的流线传播和空间电荷漂移。

根据该团队的研究,流线传播对电风的影响很小,但随着流线传播和坍缩而产生的空间电荷漂移是电风形成的主要原因。

他们同时还发现,电子是某些等离子体中风力发电的关键。

此外,在氦气喷射等离子体中可产生最高速度为4米/秒的电风,这是台风速度的四分之一。这些结果表明,该研究可以为有效控制电风的速度提供基本的理论依据。

Choe教授认为,这些发现为我们在弱电离等离子体中发生的电子或离子与中性粒子之间的相互作用奠定了重要的基础。

科界原创

  编译:Coke  审稿:阿淼  编辑:张梦  

来源:https://scitechdaily.com/physicists-identify-basic-principle-of-electric-wind-in-plasma/


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