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Simulation of DC glow discharge plasma with free-moving dust particles in the radial direction

Plasma Science and Technology 2023年第9期25卷 73-81页

作者：田瑞焕梁勇敢郝书吉冯杰江晓楠李辉袁承勋吴健 National Key Laboratory of Electromagnetic Environment(LEME) China Research Institute of Radio Wave PropagationQingdao 266170People’s Republic of China School of Physics Harbin Institute of TechnologyHarbin 150001People’s Republic of China

A self-consistent fluid model is developed to investigate the radial distributions of dusty plasma parameters in a DC glow discharge,in which the extended fluid approach of plasma particles and the transport equations of dust particles are *** electrical interaction between charged dust particles is considered in the *** time evolution of radial distributions of dust density,plasma density,the radial component of electric field and the forces acting on dust particles when dust density tends to be stable,are obtained and analyzed under different discharge currents and dust particle *** is shown that the dust density structure is determined mainly by the radial electrostatic force,thermophoretic force and ion drag force in the discharge tube,and both discharge current and dust particle radius have an obvious effect on the transport processes of dust *** dust particles gather in the central region of the discharge tube for low discharge current and small dust radius,then dust voids are formed and become wider when the discharge current and dust radius *** plasma parameters in the dust gathering region are obviously affected by the dust particles due to the charging processes of electrons and ions to the dust surface.

关键词： dusty plasma glow discharge extended fluid model dust transport processes dust-void

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