Photo Photo Photo Photo Photo Photo
Print
E-mail
Physics: A COMPUTER EXPERIMENT TO STUDY THE CHARGING PROCESS FOR DUST GRAINS IN THE PLASMA

 

A Computer Experiment to Study the Charging PROCESS FOR Dust Grains in the Plasma

Rahman R. Abdulla, Thamir H. Khalaf, Shaima'a H. Shahad

Department of Physics, College of Science, University of Baghdad. Baghdad – Iraq.

Abstract

     Dust grain in plasma is charged up by collecting electrons and ions from the plasma, this charging process has been studied for laboratory dusty plasma. The Orbital Motion Limited theory predicts the electron and ion currents toward the grain, the discrete charging model uses these current values and converts it to probabilities for collecting individual electrons and ions, this model assumed that discrete charges will be collected at random intervals in a random sequence.

A program with FORTRAN programming language has been built to translate the discrete model to simulate the charging process. Then, the value of the charge number and their fluctuations as a function of time, charging time and mean equilibrium charge number on the grain surface have been predicted. It has been concluded that the grains were charged with negative and the charging process, in general, was affected by grain size, electron temperature, and the background plasma type.

 

تجــربة حاســـــــــوبية لدراســــــة عمـليــة شــــحن الحـبيبات الغـبارية في البـلازما 

رحمـن رسـتم عبـدالله، ثـامـر حميـد خـلـف، شيماء حسين شهد

قسم الفيزياء، كلية العلوم، جامعة بغداد. بغداد – العراق.

الخلاصة

تشحن الحبيبة الغبارية، بجمع الكترونات وايونات من البلازما التي تحويها. وبهذا البحث، درست عملية شحن هذه الحبيبات في البلازما المغبره التي تنتج في المختبرات باستخدام نموذج الشحن المنفصل، الذي يعتمد نظرية الحركة المدارية المحددة في ايجاد التيارات الالكترونية والايونية التي تصل سطح الحبيبة الغبارية ، حيث يتم ، بواسطة هذا النموذج ، تحويل هذه التيارات الى احتماليات لجمع الشحنات المنفردة من الالكترونات والايونات، وقد افترض هذا النموذج ان الشحنات تصل الى سطح الحبيبة بفواصل زمنية عشوائية وبتتابع (الكترون- ايون) عشوائي ايضا و في هذه الدراسة، تم بناء برنامج بلغة فورتران لترجمة النموذج المذكور الى تجربة حاسوبية لمحاكاة عملية الشحن لايجاد مقدار الشحنة وتقلبات هذا المقدار على سطح الحبيبة مع مرور زمن التجربة، وكذلك زمن الشحن و معدل شحنة التوازن. ووُجد، من التجربة ان الحبيبة الغبارية تشحن بشحنة سالبة وان عملية الشحن عموما تتاثر بحجم الجسيمة ودرجة حرارة الالكترونات وكذلك نوع البلازما التي تحوي الحبيبة.




 

 

alt

 

S5 Box

Login



Register

*
*
*
*
*

Fields marked with an asterisk (*) are required.