Пристеночная проводимость - электронная проводимость разреженной замагниченной плазмы поперёк маги, поля, обусловленная
столкновениями электронов не с тяжёлыми частицами (атомами, ионами) в объёме,
а столкновениями с поверхностями (стенками), пересекающими магн. силовые линии.
Проводимость поперёк магн. поля возникает при наличии возмущения дрейфовой скорости
частиц. П. п. может быть связана как с "диффузным", так и с "квазизеркальным"
рассеянием электронов.
Пристеночная проводимость с диффузным рассеянием.
Если поверхность гладкая (т. е. размер неровности
- дебаевского радиуса экранирования)и скорость электрич. дрейфа параллельна
ей, то 11. п. создают те электроны, к-рые "пронизывают" дебаевский
слой и диффузно рассеиваются непосредственно на поверхности. Это имеет место,
напр., в осесимметричных системах с внешними (полоидальными) магн. и электрич.
полями.
Рис. 1. Схема взаимодействия электронов с поверхностью:
а - токовые слои в идеализированной модели рассеяния моноэнергетических
электронов стенкой (кривая со стрелками - проекции траектории движения электрона,
отражённого стенкой, на плоскость ху); б - распределение пристеночного
тока при наличии разброса скоростей электронов.
Возникновение "диффузной" П. п. можно
рассмотреть на простой модели (рис. 1, а): плоская поверхность (у = 0),
дебаевский слой пренебрежимо тонок, магн. поле H однородно и перпендикулярно
поверхности, а электрич. поле E в объёме плазмы параллельно
поверхности и направлено вдоль оси
Электроны при падении на стенку полностью теряют скорость. Возвращаясь в объём,
они разгоняются в дебаевском слое (скачок потенциала )
и приобретают скорость
Двигаясь далее с такой скоростью в объемных электрич. и магн. полях, электроны
начинают выписывать циклоиду вдоль осейисмещаясь
со скоростьювдоль
магн. поля. Проекция этого движения на плоскость ух имеет вид, приведённый
на рис. 1: объём канала разбивается на систему плоскопараллельных n слоев
с чередующимся противоположным направлением движения электронов. При этом толщина
каждого слоя(-
период ларморовского вращения). Если в канале
укладывается целое число слоев, то переносимый ток будет равен либо нулю (число
слоев чётное), либо будет максимальным (при нечётном числе слоев). Отнесённый
к 1 см длины вдоль осион
равен
Поскольку в реальных условиях отражённые электроны
не имеют одинаковых скоростей, плоскопараллельные слои имеют разную толщину
и вследствие этого разно-скоростные электроны, находящиеся на одном расстоянии
от стенки, будут иметь разное направление движения. В результате в плазменном
канале оказываются чётко выраженными 2-3 осцилляции (около стенок), а остальные
затухают при удалении от них (рис. 1, б).
Пристеночная проводимость с "квазизеркальным"
рассеянием реализуется на шероховатой поверхности
или на гладкой поверхности, если скорость дрейфа ей не параллельна. Зеркальное
отражение электрона от дебаевского скачка потенциала приводит к изменению дрейфовой
скорости. В этом случае (в отличие от диффузного) в П. п. втягиваются все электроны,
достигающие дебаевского слоя вне зависимости от того, рассеются они на самой
поверхности или нет.
Перенос электронов путём рассеяния на стенках
является своеобразным обобщением кнудсеновского течения газа в трубах (см. Динамика
разреженных газов). Различие состоит в том, что электрон находится в эл--магн.
полях и поэтому между столкновениями двигается не по прямой, а по сложной траектории.
Кроме того, при кнудсеновском течении каждая частица сталкивается со стенкой,
тогда как в плазменном объёме может существовать группа электронов, к-рая вообще
не достигает стенок, т. к. заперта в объёме полями. Ур-ние для функции распределения
электронов, рассеиваемых стенкой при отсутствии
столкновений в объёме, имеет вид:
Здесь-
распределение по скоростям потока частиц,
идущих от стенки, -
нормальная составляющая скорости, -
координата точки на поверхности объёма, -
оператор "переноса" частиц от одной точкик
другой(в известных
E, H полях
он определяется из решения ур-ния Власова), -
оператор рассеяния частиц на поверхности, q - плотность эмиссии (поглощения)
электронов.
Проводимость, очень напоминающая пристеночную,
может наблюдаться и на ионах, если повторная ионизация нейтрального атома, возникшего
при попадании иона на стенки, происходит на расстояниях меньше ларморовского
радиуса.
Рис. 2. Распределение плотности продольного электронного
токапо радиусу
в канале ускорителя с замкнутым дрейфом электронов на расстоянии 13 мм от анода
(внутренний радиус канала r = 20 мм, внешний -36 мм).
Аналогом П. п. является т. н. статический
скин-эффект, к-рый наблюдается в охлаждённых до гелиевых температур металлах,
находящихся во внеш. магн. поле.
Явление П. п. было предсказано А. И. Морозовым и обнаружено экспериментально на плазменном ускорителе с замкнутым дрейфом электронов. Он представляет собой цилиндрич. канал, перпендикулярно стенкам к-рого создаётся квазирадпальное магн. поле, а вдоль системы между анодом и катодом приложено продольное электрич. поле. Ускоритель работал на Хе и имел характерные параметры: 200 Э, = 200 В, 20 эВ, ; при расстоянии между стенками 16 мм и длине канала 40 мм. Радиальное распределение продольного электронного тока, полученное с помощью зонда, имело осциллирующую структуру (рис. 2).
А. И. Бугрова
1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")
2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.
3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.
4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.