Двойной слой представляет собой структуру в плазме , состоящей из двух параллельных слоев противоположного электрического заряда. Слои заряда, которые не обязательно являются плоскими, вызывают локальные колебания электрического потенциала , что приводит к относительно сильному электрическому полю между слоями и более слабым, но более обширным компенсирующим полям снаружи, которые восстанавливают глобальный потенциал. [1] Ионы и электроны в двойном слое ускоряются, замедляются или отклоняются электрическим полем, в зависимости от направления их движения.
Двойные слои могут быть созданы в газоразрядных трубках , где внутри слоя обеспечивается постоянная энергия для ускорения электронов с помощью внешнего источника энергии. Утверждается, что двойные слои наблюдались в полярных сияниях и используются в астрофизических приложениях. Точно так же двойной слой в авроральной области требует некоторого внешнего драйвера для ускорения электронов.
Двойные электростатические слои особенно распространены в плазме с током, и они очень тонкие (обычно десять длин Дебая ) по сравнению с размерами плазмы, которая их содержит. Другие названия двойного слоя - электростатический двойной слой, двойной электрический слой, двойные слои плазмы. Термин «электростатический удар» в магнитосфере применялся к электрическим полям, ориентированным под углом к магнитному полю таким образом, что перпендикулярное электрическое поле намного сильнее, чем параллельное электрическое поле, [2] [3] В лазере По физике двойной слой иногда называют амбиполярным электрическим полем. [4]
Двойные слои концептуально связаны с концепцией «оболочки» ( см. Оболочку Дебая ). Ранний обзор двойных слоев из лабораторных экспериментов и моделирования предоставлен Торвеном. [5]
Классификация
Двойные слои можно классифицировать следующим образом:
- Слабые и крепкие двойные слои. Прочность двойного слоя выражается как отношение падения потенциала по сравнению с эквивалентной тепловой энергией плазмы или по сравнению с энергией массы покоя электронов . Двойной слой считается прочным, если падение потенциала внутри слоя превышает эквивалентную тепловую энергию компонентов плазмы. [6]
- Релятивистские или нерелятивистские двойные слои. [7] Двойной слой называется релятивистским, если падение потенциала внутри слоя сравнимо с энергией массы покоя (~ 512 кэВ) электрона. Двойные слои такой энергии обнаруживаются в лабораторных экспериментах. Плотность заряда низкая между двумя противоположными областями потенциала, и двойной слой в этом отношении аналогичен распределению заряда в конденсаторе .
- Двойные слои с током. Эти двойные слои могут образовываться из-за токовых неустойчивостей плазмы, которые усиливают изменения плотности плазмы. Одним из примеров этих нестабильностей является неустойчивость Фарли – Бунемана , которая возникает, когда скорость потока электронов (в основном плотность тока, деленная на плотность электронов) превышает тепловую скорость электронов в плазме. Он возникает в столкновительной плазме с нейтральным компонентом и вызывается дрейфовыми токами. [ необходима цитата ]
- Бестоковые двойные слои. Они возникают на границе между областями плазмы с различными свойствами плазмы. Плазма может иметь более высокую температуру электронов и тепловую скорость на одной стороне пограничного слоя, чем на другой. То же самое может относиться к плотности плазмы. Обмен заряженными частицами между областями может способствовать поддержанию разницы потенциалов между ними локально. Общая плотность заряда, как и во всех двойных слоях, будет нейтральной.
Потенциальный дисбаланс будет нейтрализован миграцией электронов (1 и 3) и ионов (2 и 4), если градиенты потенциала не поддерживаются внешним источником энергии. В большинстве лабораторных ситуаций, в отличие от условий космического пространства , заряженные частицы могут эффективно возникать в двойном слое за счет ионизации на аноде или катоде и удерживаться.
На рисунке показано локализованное возмущение потенциала, создаваемое идеализированным двойным слоем, состоящим из двух противоположно заряженных дисков. Возмущение равно нулю на расстоянии от двойного слоя во всех направлениях. [8]
Если падающая заряженная частица, такая как высыпающийся авроральный электрон, встречает такую статическую или квазистатическую структуру в магнитосфере, при условии, что энергия частицы превышает половину разности электрических потенциалов в двойном слое, она пройдет без какого-либо чистого изменения энергии. . Падающие частицы с меньшей энергией также не будут испытывать чистого изменения энергии, но будут претерпевать большее общее отклонение.
Можно выделить четыре отдельные области двойного слоя, которые влияют на заряженные частицы, проходящие через него или внутри него:
- Положительная потенциальная сторона двойного слоя, где электроны ускоряются по направлению к нему;
- Положительный потенциал в двойном слое, в котором электроны тормозятся;
- Отрицательный потенциал в двойном слое, где электроны тормозятся; а также
- Сторона с отрицательным потенциалом двойного слоя, где ускоряются электроны.
Двойные слои будут иметь тенденцию быть временными в магнитосфере, поскольку любой дисбаланс зарядов будет нейтрализован, если только не будет постоянного внешнего источника энергии для их поддержания, как в лабораторных условиях.
Механизмы формирования
Детали механизма образования зависят от окружающей среды плазмы (например, двойные слои в лаборатории, ионосфера , солнечный ветер , ядерный синтез и т. Д.). Предлагаемые механизмы их образования включали:
- 1971: Между плазмой разных температур [9] [10]
- 1976: В лабораторной плазме [11]
- 1982: Нарушение нейтрального токового слоя [12]
- 1983: Инжекция ненейтрального электронного тока в холодную плазму [13]
- 1985: Увеличение плотности тока в плазме [14]
- 1986: В аккреционной колонне нейтронной звезды [15]
- 1986: Пинчем в областях космической плазмы [16]
- 1987: В плазме, сдерживаемой магнитным зеркалом [17]
- 1988: Электрический разряд [18]
- 1988: Нестабильности, вызванные током (сильные двойные слои) [19]
- 1988: Электронные лучи, выброшенные космическим аппаратом [20]
- 1989: От ударных волн в плазме [21]
- 2000: Лазерное излучение [22]
- 2002: Когда продольные токи магнитного поля встречаются с полостями плотности [23]
- 2003: По падению плазмы на темную сторону поверхности Луны. См. Картинку.
Особенности и характеристики
- Толщина : для изготовления двойного слоя требуются области со значительным избытком положительного или отрицательного заряда, то есть там, где квазинейтральность нарушается. Вообще говоря, квазинейтральность может быть нарушена только в масштабах длины Дебая . Толщина двойного слоя порядка десяти дебаевских длин, что составляет несколько сантиметров в ионосфере , несколько десятков метров в межпланетной среде и десятки километров в межгалактической среде . [ необходима цитата ]
- Распределение электростатического потенциала : как описано выше в разделе о классификации двойного слоя, в двойном слое фактически есть четыре отдельных участка, в которых поступающие заряженные частицы будут ускоряться или замедляться по своей траектории. Внутри двойного слоя два противоположных распределения заряда будут нейтрализованы внутренним движением заряженных частиц.
- Поток частиц : для нерелятивистских токоведущих двойных слоев электроны несут большую часть тока. Условие Ленгмюра гласит, что отношение электронного и ионного тока через слой дается квадратным корнем из отношения масс ионов к электронам. [27] Для релятивистских двойных слоев коэффициент тока равен 1; т.е. ток в равной степени переносится электронами и ионами.
- Энергоснабжение : мгновенное падение напряжения на двойном токопроводящем слое пропорционально общему току и аналогично падению на резистивном элементе (или нагрузке), который рассеивает энергию в электрической цепи. Двойной слой не может сам по себе обеспечивать чистую энергию.
- Стабильность : двойные слои в лабораторной плазме могут быть стабильными или нестабильными в зависимости от режима параметров. [28] Могут возникать различные типы нестабильности, часто возникающие из-за образования пучков ионов и электронов. Нестабильные двойные слои зашумлены в том смысле, что они создают колебания в широкой полосе частот. Отсутствие стабильности плазмы также может привести к внезапному изменению конфигурации, часто называемому взрывом (и, следовательно, взрывом двойного слоя ). В одном примере область, заключенная в двойной слой, быстро расширяется и эволюционирует. [29] взрыв этого типа был впервые обнаружен в ртутном дуговых выпрямителях , используемых в мощной постоянном токе линиях электропередачи, где было замечено падение напряжения на устройстве , чтобы увеличить на несколько порядков. Двойные слои также могут дрейфовать, обычно в направлении испускаемого электронного пучка , и в этом отношении являются естественными аналогами гладкоствольного магнетрона [30].
- Намагниченная плазма : двойные слои могут образовываться как в намагниченной, так и в немагнитной плазме.
- Ячеистая природа : хотя двойные слои относительно тонкие, они распространяются по всей поперечной поверхности лабораторного контейнера. Точно так же, когда соседние области плазмы имеют разные свойства, образуются двойные слои, которые стремятся к клеточному образованию различных областей. [31]
- Передача энергии : Двойные слои могут способствовать преобразованию электрической энергии в кинетическую, dW / dt = I • ΔV, где I - электрический ток, рассеивающий энергию в двойном слое с падением напряжения ΔV. Альфвен указывает, что ток вполне может состоять исключительно из частиц с низкой энергией. [33] Torvén et al. постулируют, что плазма может спонтанно преобразовывать накопленную в магнитном поле энергию в кинетическую энергию двойными электрическими слоями. [34] Однако не было представлено надежного механизма для производства таких двойных слоев. Ионные двигатели могут обеспечить более прямой случай передачи энергии от противоположных потенциалов в виде двойных слоев, создаваемых внешним электрическим полем.
- Наклонный двойной слой : наклонный двойной слой имеет электрические поля, не параллельные окружающему магнитному полю; т.е. он не выровнен по полю.
- Моделирование : Двойные слои могут быть смоделированы с использованием кинетических компьютерных моделей, таких как моделирование частиц в ячейках (PIC). В некоторых случаях плазма рассматривается как по существу одномерная или двумерная, чтобы снизить вычислительные затраты на моделирование.
- Критерий Бома : двойной слой не может существовать ни при каких обстоятельствах. Чтобы создать электрическое поле, которое исчезает на границах двойного слоя, критерий существования гласит, что существует максимум температуры окружающей плазмы. Это так называемый критерий Бома. [35]
- Биофизическая аналогия : модель двойных слоев плазмы была использована для исследования их применимости для понимания транспорта ионов через мембраны биологических клеток. [36] Бразильские исследователи отметили, что «такие понятия, как зарядовая нейтральность , длина Дебая и двойной слой , очень полезны для объяснения электрических свойств клеточной мембраны ». [37] Физик плазмы Ханнес Альфвен также отметил эту связь двойных слоев с клеточной структурой [38], как и Ирвинг Ленгмюр до него, который ввел термин «плазма» из-за его сходства с клетками крови. [39]
История
В плазме с низкой плотностью локализованные области пространственного заряда могут создавать большие перепады потенциала на расстояниях порядка нескольких десятков длин Дебая. Такие области получили название двойных электрических слоев . Двойной электрический слой - это простейшее распределение пространственного заряда, которое дает падение потенциала в слое и исчезающее электрическое поле с каждой стороны слоя. В лаборатории двойные слои изучаются уже полвека, но их важность в космической плазме не получила всеобщего признания.
- Ханнес Альфвен , [40]
Еще в 20-х годах прошлого века было известно, что плазма имеет ограниченную способность поддерживать ток. Ирвинг Ленгмюр [41] охарактеризовал двойные слои в лаборатории и назвал эти структуры двойными слоями. В 1950-х годах в лаборатории началось тщательное изучение двойных слоев. [42] Многие группы все еще работают над этой темой теоретически, экспериментально и численно. Впервые было предложено Ханнесом Альфвеном (разработчиком магнитогидродинамики на основе лабораторных экспериментов), что полярное сияние или северное сияние создается электронами, ускоренными в магнитосфере Земли. [43] Он предположил, что электроны электростатически ускоряются электрическим полем, локализованным в небольшом объеме, ограниченном двумя заряженными областями, и так называемый двойной слой будет ускорять электроны по направлению к Земле. С тех пор другие механизмы, включающие взаимодействия волн и частиц, были предложены как возможные на основе обширных пространственных и временных исследований характеристик авроральных частиц in situ . [44]
Многие исследования магнитосферы и областей полярных сияний были выполнены с помощью ракет и спутников. Макилвейн обнаружил во время полета ракеты в 1960 году, что энергетический спектр авроральных электронов имеет пик, который тогда считался слишком резким, чтобы быть произведенным случайным процессом, и, следовательно, предполагал, что это упорядоченный процесс. [45] В 1977 году сообщалось, что спутники обнаружили характерные черты двойных слоев как электростатические удары в магнитосфере. [46] указания на электрические поля, параллельные силовым линиям геомагнитного поля, были получены спутником «Викинг» [47], который измеряет структуры дифференциального потенциала в магнитосфере с помощью зондов, установленных на штангах длиной 40 м. Эти датчики измеряли локальную плотность частиц и разность потенциалов между двумя точками, расположенными на расстоянии 80 м друг от друга. Были измерены асимметричные колебания потенциала относительно 0 В, которые интерпретировались как двойной слой с чистым потенциалом внутри области. Двойные слои магнитосферы обычно обладают прочностью (где предполагается, что температура электронов лежит в диапазоне ) и поэтому слабые. Ряд таких двойных слоев будет иметь тенденцию сливаться, подобно цепочке стержневых магнитов, и рассеиваться даже в разреженной плазме. Еще предстоит объяснить, как любое общее локализованное распределение заряда в виде двойных слоев может обеспечить источник энергии для авроральных электронов, выбрасываемых в атмосферу.
Интерпретация данных космического аппарата FAST показала наличие сильных двойных слоев в области аврорального ускорения. [48] Андерссон и др. Также сообщили о сильных двойных слоях в области нисходящего течения. [49] Предполагалось, что параллельные электрические поля с амплитудами, достигающими почти 1 В / м, ограничены тонким слоем примерно 10 дебаевских длин. Утверждается, что структуры двигались «примерно с ионно-акустической скоростью в направлении ускоренных электронов, т. Е. Против Земли». Это поднимает вопрос о том, какую роль, если таковые имеются, могут играть двойные слои в ускорении авроральных электронов, которые выбрасываются в атмосферу из магнитосферы. [50]
Возможная роль самих высыпающихся электронов с энергией 1-10 кэВ, генерирующих такие наблюдаемые двойные слои или электрические поля, редко рассматривалась или анализировалась. Точно так же редко решается общий вопрос о том, как такие двойные слои могут быть созданы из альтернативного источника энергии или каким пространственным распределением электрического заряда может быть изменение чистой энергии. В лабораторных условиях доступен внешний источник питания.
В лаборатории двойные слои можно создавать на разных устройствах. Они исследуются в двойных плазменных машинах, тройных плазменных машинах и Q-машинах . Стационарные потенциальные структуры, которые можно измерить в этих машинах, очень хорошо согласуются с тем, что можно было бы ожидать теоретически. Пример лабораторного двойного слоя можно увидеть на рисунке ниже, взятом из работы Торвена и Линдберга (1980), где мы можем увидеть, насколько четко определено и ограничено падение потенциала двойного слоя в двойной плазменной машине. Один из интересных аспектов эксперимента Торвена и Линдберга (1980) [51] заключается в том, что они не только измерили структуру потенциала в двойной плазменной машине, но также обнаружили высокочастотные флуктуирующие электрические поля на стороне высокого потенциала. двойной слой (также показан на рисунке). Эти флуктуации, вероятно, связаны с взаимодействием пучка с плазмой вне двойного слоя, которое вызывает турбулентность плазмы. Их наблюдения согласуются с экспериментами Волверка (1993) [52] по электромагнитному излучению, испускаемому двойными слоями в двойной плазменной машине, который, однако, также наблюдал излучение из самого двойного слоя.
Мощность этих флуктуаций имеет максимум около плазменной частоты окружающей плазмы. Позже сообщалось, что электростатические высокочастотные флуктуации вблизи двойного слоя могут быть сосредоточены в узкой области, иногда называемой ВЧ-спайком. [53] Впоследствии, как радиоизлучение, близкое к плазменной частоте, так и свистящие волны на гораздо более низких частотах были замечены как выходящие из этой области. [54] Подобные структуры свистовых волн наблюдались вместе с электронными лучами около Энцелада , спутника Сатурна , [55], что указывает на возможное присутствие двойного слоя на более низкой высоте.
Одним из последних достижений в лабораторных экспериментах с двойным слоем является исследование так называемых ступенчатых двойных слоев. Было замечено, что падение потенциала в плазменном столбе можно разделить на разные части. Переходы из одинарного двойного слоя в двух-, трех- и более ступенчатые двойные слои очень чувствительны к граничным условиям плазмы. [56] [ цитата не найдена ]
В отличие от экспериментов в лаборатории, концепция таких двойных слоев в магнитосфере и любая роль в создании полярного сияния страдает от того, что до сих пор не было идентифицированного устойчивого источника энергии. Однако электрический потенциал, характерный для двойных слоев, может указывать на то, что те, что наблюдаются в авроральной зоне, являются вторичным продуктом высыпания электронов, которые были возбуждены другими способами, например, электростатическими волнами. Некоторые ученые предположили роль двойных слоев в солнечных вспышках. [57] [58] Косвенное установление такой роли еще труднее проверить, чем постулирование двойных слоев как ускорителей авроральных электронов в магнитосфере Земли. Даже там были подняты серьезные вопросы об их роли. [59]
Смотрите также
- Список статей по плазме (физике)
Сноски
- ^ Йос, G. (1951). Теоретическая физика . Лондон и Глазго: Blackie & Son Ltd., стр. 271.
- ^ http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1987dla..conf..295
- ^ Блок, LP (1978). «Двухслойный обзор (статья, посвященная профессору Ханнесу Альфвену по случаю его 70-летия, 30 мая 1978 г.)». Астрофизика и космическая наука . 55 (1): 59. Bibcode : 1978Ap & SS..55 ... 59B . DOI : 10.1007 / BF00642580 . S2CID 122977170 .
- ^ Булгакова, Надежда М .; Булгаков, Александр В .; Бобренок, Олег Ф. (2000). «Эффекты двойного слоя в факелах лазерной абляции». Physical Review E . 62 (4): 5624–35. Bibcode : 2000PhRvE..62.5624B . DOI : 10.1103 / PhysRevE.62.5624 . PMID 11089121 .
- ^ Торвен, S (1976). «Образование двойных слоев в лабораторной плазме». Библиотека астрофизики и космической науки . 74 : 109. Bibcode : 1979wisp.proc..109T . DOI : 10.1007 / 978-94-009-9500-0_9 . ISBN 978-94-009-9502-4.
- ^ Ямамото, Такаши; Кан, младший (1985). «Образование двойного слоя за счет подачи тока». Планетарная и космическая наука . 33 (7): 853–861. Bibcode : 1985P & SS ... 33..853Y . DOI : 10.1016 / 0032-0633 (85) 90040-6 .
- ^ Карлквист П. (1982). «О физике релятивистских двойных слоев». Астрофизика и космическая наука . 87 (1–2): 21. Bibcode : 1982Ap & SS..87 ... 21C . DOI : 10.1007 / bf00648904 . S2CID 123205274 .
- ^ Брайант, Д.А. (1998). Ускорение полярных сияний и за их пределами . п. 12. ISBN 9780750305334.
- ^ Халтквист, Бенгт (1971). «О создании выровненного по магнитному полю электрического поля за счет взаимодействия горячей магнитосферной плазмы и холодной ионосферы». Планетарная и космическая наука . 19 (7): 749–759. Bibcode : 1971P & SS ... 19..749H . DOI : 10.1016 / 0032-0633 (71) 90033-X .
- ^ Ishiguro, S .; Камимура, Т .; Сато, Т. (1985). «Образование двойного слоя, вызванное контактом плазмы разной температуры». Физика жидкостей . 28 (7): 2100. Bibcode : 1985PhFl ... 28.2100I . DOI : 10.1063 / 1.865390 .
- ^ Торвен, S (1976). «Образование двойных слоев в лабораторной плазме». Библиотека астрофизики и космической науки . 74 : 109. Bibcode : 1979wisp.proc..109T . DOI : 10.1007 / 978-94-009-9500-0_9 . ISBN 978-94-009-9502-4.
- ^ Stenzel, RL; Gekelman, W .; Уайлд, Н. (1982). «Образование двойного слоя при разрыве токового слоя в эксперименте по пересоединению». Письма о геофизических исследованиях . 9 (6): 680. Bibcode : 1982GeoRL ... 9..680S . DOI : 10.1029 / GL009i006p00680 .
- ^ Thiemann, H .; Singh, N .; Шунк, RW (1983). «Формирование V-образных потенциалов». Европейские ракетно-воздушные программы и соответствующие исследования : 269. Bibcode : 1983ESASP.183..269T .
- ^ Ямамото, Такаши; Кан, младший (1985). «Образование двойного слоя за счет подачи тока». Планетарная и космическая наука . 33 (7): 853–861. Bibcode : 1985P & SS ... 33..853Y . DOI : 10.1016 / 0032-0633 (85) 90040-6 .
- ^ Уильямс, AC; Weisskopf, MC; Эльснер, РФ; Darbro, W .; Сазерленд, П.Г. (1986). «Аккреция на нейтронные звезды с наличием двойного слоя». Астрофизический журнал . 305 : 759. Bibcode : 1986ApJ ... 305..759W . DOI : 10.1086 / 164289 .
- ^ Ператт, Энтони Л. (1986). «Эволюция плазменной Вселенной. I. Двойные радиогалактики, квазары и внегалактические джеты» . IEEE Transactions по науке о плазме . 14 : 639. Bibcode : 1986ITPS ... 14..639P . DOI : 10.1109 / TPS.1986.4316615 . S2CID 30767626 .
- ^ Леннартссон, В. (1987). «Некоторые аспекты образования двойного слоя в плазме, удерживаемой магнитным зеркалом». Двойные слои в астрофизике : 275. Bibcode : 1987NASCP2469..275L .
- ^ Линдберг, Леннарт (1988). «Наблюдения за распространением двойных слоев в сильноточном разряде». Астрофизика и космическая наука . 144 (1-2): 3. Bibcode : 1988Ap & SS.144 .... 3L . DOI : 10.1007 / BF00793169 (неактивный 2021-01-13).CS1 maint: DOI неактивен с января 2021 г. ( ссылка )
- ^ Raadu, Michael A .; Расмуссен, Дж. Юул (1988). «Динамические аспекты двойных электростатических слоев». Астрофизика и космическая наука . 144 (1-2): 43. Bibcode : 1988Ap & SS.144 ... 43R . DOI : 10.1007 / BF00793172 (неактивный 2021-01-13).CS1 maint: DOI неактивен с января 2021 г. ( ссылка )
- ^ Сингх, Нагендра; Хван, KS (1988). «Электрические потенциальные структуры и распространение электронных пучков, введенных с космического корабля в плазму». Журнал геофизических исследований . 93 (A9): 10035. Bibcode : 1988JGR .... 9310035S . DOI : 10.1029 / JA093iA09p10035 .
- ^ Lembege, B .; Доусон, Дж. М. (1989). «Образование двойных слоев в косой бесстолкновительной скачке». Письма с физическим обзором . 62 (23): 2683–2686. Bibcode : 1989PhRvL..62.2683L . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.62.2683 . PMID 10040061 .
- ^ Булгакова, Надежда М .; Булгаков, Александр В .; Бобренок, Олег Ф. (2000). «Эффекты двойного слоя в факелах лазерной абляции». Physical Review E . 62 (4): 5624–35. Bibcode : 2000PhRvE..62.5624B . DOI : 10.1103 / PhysRevE.62.5624 . PMID 11089121 .
- ^ Сингх, Нагендра (2002). «Спонтанное образование двойных слоев, вызванных током, при истощении плотности и его отношение к уединенным альфвеновским волнам» . Письма о геофизических исследованиях . 29 (7): 51. Bibcode : 2002GeoRL..29.1147S . DOI : 10.1029 / 2001gl014033 .
- ^ Борисов, Н .; Молл, У. (2002). «Структура двойного слоя за Луной». Журнал физики плазмы . 67 (4): 277–299. Bibcode : 2002JPlPh..67..277B . DOI : 10.1017 / s0022377802001654 . S2CID 124908517 .
- ^ Halekas, JS; Линь, РП; Митчелл, DL (2003). «Определение масштабной высоты двойного слоя лунной ночной стороны» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 30 (21): 2117. Bibcode : 2003GeoRL..30.2117H . DOI : 10.1029 / 2003GL018421 .
- ^ Halekas, JS; Mitchell, DL; Линь, РП; Капюшон, LL; Acuña, MH; Биндер, AB (2002). «Свидетельства отрицательной зарядки лунной поверхности в тени». Письма о геофизических исследованиях . 29 (10): 1435. Bibcode : 2002GeoRL..29.1435H . DOI : 10.1029 / 2001GL014428 . ЛВП : 10150/623417 .
- ^ "1978Ap & SS..55 ... 59B Стр. 60" .
- ^ Торвен, S (1982). «Двойные высоковольтные слои в намагниченном плазменном столбе». Журнал физики D: Прикладная физика . 15 (10): 1943–1949. Bibcode : 1982JPhD ... 15.1943T . DOI : 10.1088 / 0022-3727 / 15/10/012 .
- ^ Песня, B; Анджело, Северная Дакота; Мерлино, Р.Л. (1992). «Устойчивость сферического двойного слоя, образованного ионизацией». Журнал физики D: Прикладная физика . 25 (6): 938–941. Bibcode : 1992JPhD ... 25..938S . DOI : 10.1088 / 0022-3727 / 25/6/006 .
- ^ http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JAPIAU000037000007002598000001&idtype=cvips&gifs=yes
- ^ Альфвен, Х. (1982). «Переход парадигмы в физике космической плазмы» . Physica Scripta . 2 : 10–19. Bibcode : 1982PhST .... 2 ... 10 . DOI : 10.1088 / 0031-8949 / 1982 / t2A / 002 .
- ^ См. « Исследование двухслойного двигателя Helicon [ постоянная мертвая ссылка ] », Европейское космическое агентство; « ЕКА ускоряется к новому космическому двигателю » (2005 г.)
- ^ Alfvén, H .; Карлквист П. (1978). «Межзвездные облака и звездообразование» . Астрофизика и космическая наука . 55 (2): 487–509. Bibcode : 1978Ap & SS..55..487A . DOI : 10.1007 / BF00642272 . S2CID 122687137 .
- ^ Торвен, S; Линдберг, L; Карпентер, RT (1985). «Самопроизвольный переход магнитно-накопленной энергии в кинетическую двойными электрическими слоями» . Plasma Phys. Контроль. Фьюжн . 27 (2): 143–158. Bibcode : 1985PPCF ... 27..143T . DOI : 10.1088 / 0741-3335 / 27/2/005 .
- ^ Raadu, Michael A .; Расмуссен, Дж. Юул (1988). «Динамические аспекты двойных электростатических слоев». Астрофизика и космическая наука . 144 (1-2): 43. Bibcode : 1988Ap & SS.144 ... 43R . DOI : 10.1007 / BF00793172 (неактивный 2021-01-13).CS1 maint: DOI неактивен с января 2021 г. ( ссылка )
- ^ Джиммелл, Дженнифер; Шрирам, Адити; Гершман, София; Пост-Цвикер, Эндрю (2002). "Физика биоплазмы: Измерение переноса ионов через клеточные мембраны с помощью плазмы". Тезисы осеннего собрания разделов Апс Огайо : 1P.017. Bibcode : 2002APS..OSF.1P017G .
- ^ http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=AJPIAS000068000005000450000001&idtype=cvips&gifs=yes
- ^ Альфвен, Х. (1982). «Об иерархической космологии». NASA Sti / Recon Технический отчет N . 82 : 28234. Bibcode : 1982STIN ... 8228234A .
- ↑ GL Rogoff, Ed., "Introduction", IEEE Transactions on Plasma Science , vol. 19, стр. 989, декабрь 1991 г. См. Выдержку на веб-сайте Plasma Coalition. Архивировано 13 февраля2008 г. на Wayback Machine.
- ^ Ханнес Альфвен (2012) [1981]. «II.6. Двойные электрические слои, II.6.1. Общие свойства двойных электрических слоев» . Космическая плазма . 82 . Издательство Д. Рейдел. п. 29. ISBN 9789400983748.
- ^ Ленгмюр, Ирвинг (1929). «Взаимодействие пространственных зарядов электрона и положительных ионов в катодных оболочках». Физический обзор . 33 (6): 954–989. Bibcode : 1929PhRv ... 33..954L . DOI : 10.1103 / Physrev.33.954 .
- ^ например Шёнхубер, MJ (1958). Quecksilber-Niederdruck-Gasenladunger . Мюнхен: Лахнер.
- ^ Альфвен, Х., "К теории магнитных бурь и полярных сияний", Tellus , 10, 104 ,. 1958 г.
- ^ Брайант, Д.А. (июнь 2002 г.). «Роль статических и динамических электрических полей в области аврорального ускорения». Журнал геофизических исследований . 107 (A6): 1077. Bibcode : 2002JGRA..107.1077B . DOI : 10.1029 / 2001JA900162 .
- ^ Макилвейн, CE (1960). «Прямое измерение частиц, вызывающих видимые полярные сияния». Журнал геофизических исследований . 65 (9): 2727. Bibcode : 1960JGR .... 65.2727M . DOI : 10.1029 / JZ065i009p02727 .
- ^ Мозер Ф.С. Карлсон, CW; Хадсон, МК; Торберт, РБ; Паради, Б .; Yatteau, J .; Келли, MC (1977). «Наблюдения парных электростатических толчков в полярной магнитосфере». Письма с физическим обзором . 38 (6): 292. Bibcode : 1977PhRvL..38..292M . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.38.292 .
- ^ Бостром, Рольф (1992). «Наблюдения слабых двойных слоев на силовых линиях полярных сияний». IEEE Transactions по науке о плазме . 20 (6): 756–763. Bibcode : 1992ITPS ... 20..756B . DOI : 10.1109 / 27.199524 .
- ^ Ergun, RE; и другие. (2002). «Параллельные электрические поля в области восходящего течения полярных сияний: косвенные и прямые наблюдения». Физика плазмы . 9 (9): 3685–3694. Bibcode : 2002PhPl .... 9.3685E . DOI : 10.1063 / 1.1499120 .
- ^ Andersson, L .; и другие. (2002). «Характеристики параллельных электрических полей в нисходящей области полярного сияния». Физика плазмы . 9 (8): 3600–3609. Bibcode : 2002PhPl .... 9.3600A . DOI : 10.1063 / 1.1490134 .
- ^ Брайант, Д.А., и GMCourtier (2015). «Двойные электростатические слои как ускорители полярных сияний - проблема» . Annales Geophysicae . 33 (4): 481–482. Bibcode : 2015AnGeo..33..481B . DOI : 10,5194 / angeo-33-481-2015 .
- ^ Torvén, S .; Линдберг, Л. (1982). «Свойства флуктуирующего двойного слоя в замагниченном плазменном столбе». Журнал физики D: Прикладная физика . 13 (12): 2285–2300. Bibcode : 1980pfdl.rept ..... T . DOI : 10.1088 / 0022-3727 / 13/12/014 .
- ^ Волверк, М. (1993). «Излучение двойных электростатических слоев в лабораторной плазме». Журнал физики D: Прикладная физика . 26 (8): 1192–1202. Bibcode : 1993JPhD ... 26.1192V . DOI : 10.1088 / 0022-3727 / 26/8/007 .
- ^ Gunell, H .; и другие. (1996). «Всплески высокочастотных плазменных волн в двойном электрическом слое». Журнал физики D: Прикладная физика . 29 (3): 643–654. Bibcode : 1996JPhD ... 29..643G . DOI : 10.1088 / 0022-3727 / 29/3/025 .
- ^ Brenning, N .; Axnäs, I .; Рааду, Массачусетс; Tennfors, E .; Коепке, М. (2006). «Излучение электронного пучка в замагниченной плазме: волновые пакеты вистлеровского режима». Журнал геофизических исследований . 111 (A11): A11212. Bibcode : 2006JGRA..11111212B . DOI : 10.1029 / 2006JA011739 .
- ^ Gurnett, DA; Аверкамп Т.Ф .; Schippers, P .; Персона, AM; Господарский, ГБ; Leisner, JS; Курт, WS; Джонс, GH; Коутс, AJ; Crary, FJ; Догерти, МК (2011). «Авроральное шипение, электронные лучи и токи стоячих альфвеновских волн вблизи Энцелада, спутника Сатурна» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 38 (6): L06102. Bibcode : 2011GeoRL..38.6102G . DOI : 10.1029 / 2011GL046854 .
- ^ Hershkowitz 1992
- ^ Хасан, СС; Тер Хаар, Д. (1978). "Двухслойная теория солнечных вспышек Альфвена-Карлквиста". Астрофизика и космическая наука . 56 (1): 89. Bibcode : 1978Ap & SS..56 ... 89H . DOI : 10.1007 / BF00643464 . S2CID 122003016 .
- ^ Хан, JI (1989). «Модель солнечных вспышек на основе слабых двойных слоев». Труды Астрономического общества Австралии . 8 (1): 29–31. Bibcode : 1989PASAu ... 8 ... 29K . DOI : 10.1017 / S1323358000022840 .
- ^ Брайант, Д.А., Р. Бингхэм и У. де Ангелис (1992). «Двойные слои не являются ускорителями частиц». Письма с физическим обзором . 68 (1): 37–39. Bibcode : 1992PhRvL..68 ... 37В . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.68.37 . PMID 10045106 .
Внешние ссылки
- Блок, LP (1978). «Двухслойный обзор (статья, посвященная профессору Ханнесу Альфвену по случаю его 70-летия, 30 мая 1978 г.)». Астрофизика и космическая наука . 55 (1): 59. Bibcode : 1978Ap & SS..55 ... 59B . DOI : 10.1007 / BF00642580 . S2CID 122977170 .
- Рааду, Массачусетс; Карлквист, П. (1981). «Двойные электростатические слои и процесс вакуумирования плазмы». Астрофизика и космическая наука . 74 (1): 189. Bibcode : 1981Ap & SS..74..189R . DOI : 10.1007 / BF00642091 . S2CID 123134001 .
- Карлквист П. (1982). «О физике релятивистских двойных слоев». Астрофизика и космическая наука . 87 (1–2): 21–39. Bibcode : 1982Ap & SS..87 ... 21C . DOI : 10.1007 / BF00648904 . S2CID 123205274 .
- Смит, Р.А. (1985). «О роли двойных слоев в астрофизической плазме». Неустойчивые токовые системы и плазменные неустойчивости в астрофизике . 107 : 113–123. Bibcode : 1985IAUS..107..113S . DOI : 10.1007 / 978-94-009-6520-1_9 . ISBN 978-90-277-1887-7.
- Raadu, Michael A .; Расмуссен, Дж. Юул (1988). «Динамические аспекты двойных электростатических слоев». Астрофизика и космическая наука . 144 (1-2): 43. Bibcode : 1988Ap & SS.144 ... 43R . DOI : 10.1007 / BF00793172 (неактивный 2021-01-13).CS1 maint: DOI неактивен с января 2021 г. ( ссылка )
- Тайзен, WL; Карпентер, RT; Мерлино, Р.Л. (1994). «Нитевидные двойные слои» (PDF) . Физика плазмы . 1 (5): 1345–1348. Bibcode : 1994PhPl .... 1.1345T . DOI : 10.1063 / 1.870733 .
- Рааду, Майкл А. (1994). «Энергосбережение в двойных слоях». Обзоры космической науки . 68 (1–4): 29–38. Bibcode : 1994SSRv ... 68 ... 29R . DOI : 10.1007 / BF00749114 . S2CID 189777772 .
- Халтквист, Бенгт; Лундин, Рикард (1988). «Параллельные электрические поля, ускоряющие ионы и электроны в одном направлении». Астрофизика и космическая наука . 144 (1-2): 149. Bibcode : 1988Ap & SS.144..149H . DOI : 10.1007 / BF00793178 (неактивный 2021-01-13).CS1 maint: DOI неактивен с января 2021 г. ( ссылка )
- Ergun, RE; Andersson, L .; Main, D .; Su, Y.-J .; Ньюман, DL; Гольдман М.В.; Карлсон, CW; McFadden, JP; Мозер Ф.С. (2002). «Параллельные электрические поля в восходящей текущей области полярного сияния: численные решения» (PDF) . Физика плазмы . 9 (9): 3695–3704. Bibcode : 2002PhPl .... 9.3695E . DOI : 10.1063 / 1.1499121 .
- Численное моделирование плазмы низкого давления: приложения к двойным электрическим слоям (2006, PDF), А. Мейдж, кандидатская диссертация
Рекомендации
- Альфвен Х., К теории магнитных бурь и полярных сияний , Теллус, 10, 104, 1958.
- Ператт А., Физика плазменной Вселенной , 1991.
- Рааду М., А., Физика двойных слоев и их роль в астрофизике , Physics Reports, 178, 25–97, 1989.