گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

پلاسما

گاز یونیزه شده متشکل از یون های مثبت و الکترون های آزاد به نسبت هایی که منجر به کم و بیش بدون بار الکتریکی کلی می شود.

ترشحات کرونا

کاربردهای پلاسما

سیستم های پلاسما

سیستم های پلاسمای کم فشار

گاز پلاسما چیست؟

پلاسمای اتمسفر در مقابل پلاسمای کم فشار

پلاسمای القایی

پلاسمای نیتروژن

چگالی پلاسما چیست؟

درمان های پلاسما و تاریخچه پلاسما

عملکرد پلاسما

پلاسمای آرگون

پراکسید هیدروژن پلاسما

فرکانس پلاسما

ژنراتور پلاسما

هیدروژن (H2) پلاسما

پلاسما چیست؟

پژوهشگران جوان فیزیک ایران

پژوهشگران جوان فیزیک ایران

فیزیک، فیزیک هسته ای، فیزیک اتمی و مولکولی، دینامیک سیالات و مگنتوهیدرودینامیک، و اخترفیزیک. در حالی که تعدادی از حوزه های علمی در فیزیک چگالی انرژی بالا نشان داده شده است، بسیاری از تکنیک های تحقیقاتی چگالی انرژی بالا از تحقیقات مداوم در علم پلاسما، اخترفیزیک، فیزیک پرتو، فیزیک شتاب دهنده، همجوشی مغناطیسی، همجوشی محصور اینرسی و سلاح های هسته ای رشد کرده اند. پژوهش. چالش فکری فیزیک چگالی انرژی بالا در پیچیدگی و غیرخطی بودن فرآیندهای تعامل جمعی نهفته است.

چندین یافته مهم در جریان مذاکرات کمیته آشکار شد. آنها در گزارش به تفصیل آمده اند. دو یافته کلیدی در اینجا ذکر شده است. اول، یک اجماع در جوامع فیزیک پلاسما و اخترفیزیک در حال ظهور است که فرصت های زیادی برای پیشرفت های قابل توجه در درک فیزیک پلاسماهای با چگالی انرژی بالا از طریق یک رویکرد یکپارچه برای بررسی مسائل علمی در زمینه های فرعی مرتبط وجود دارد. درک فیزیک پلاسماهای با چگالی انرژی بالا نیز منجر به کاربردهای جدیدی خواهد شد و به سایر حوزه های علم نیز سود خواهد برد. علاوه بر این، یادگیری کنترل و دستکاری پلاسماهای با چگالی انرژی بالا در آزمایشگاه، از طریق توسعه ایده‌های جدید و آموزش نسل جدیدی از دانشمندان و مهندسان، به نفع برنامه‌های ملی مانند همجوشی محبوس‌سازی اینرسی و برنامه سرپرستی انبار خواهد بود.

دوم، کمیته متقاعد شده است که فرصت‌های تحقیقاتی در این حوزه متقاطع فیزیک از بالاترین سطح فکری برخوردار است و کاملاً مستحق حمایت آژانس‌های تامین مالی پیشرو در علوم فیزیکی است. یک پایگاه حمایتی گسترده فدرال برای تحقیقات در فیزیک با چگالی انرژی بالا، از جمله علم پلاسما، و تشویق ابتکارات تحقیقاتی بین سازمانی در این زمینه بین‌رشته‌ای، توانایی دانشگاه‌های کشور را برای تأثیر قابل توجهی بر این رشته هیجان‌انگیز فیزیک به شدت تقویت می‌کند.

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

مرزها در فیزیک چگالی انرژی بالا

بازی های ایکس علوم معاصر

کمیته فیزیک پلاسمای چگالی انرژی بالا

کمیته علوم پلاسما

هیئت فیزیک و نجوم

بخش مهندسی و علوم فیزیکی

برهمکنش لیزر- پلاسما و پرتو- پلاسما معرفی

برهمکنش لیزر- پلاسما و پرتو- پلاسما

معرفی

فصل قبل به پرتوهای لیزر و ذرات مربوط می شود تا جایی که برای تولید پلاسمای HED استفاده می شود، در حالی که این فصل به فیزیک خود برهمکنش پرتو- پلاسما مربوط می شود.

به زودی تکمیل می کنم .

همانطور که از جداول در فصل 3 مشاهده می شود، قدرتمندترین لیزرهای متمرکز و پرتوهای ذرات امروزه با شدت اوج قابل توجهی مطابقت دارند - مرتبه 1020W/cm2 برای هر کدام. پس شاید تعجب آور نباشد که برهمکنش این پرتوهای قدرتمند با پلاسما مجموعه ای از پدیده های فیزیکی جدید و اغلب بسیار مشابه را به وجود می آورد. برای مثال، هر دو نوع محرک ممکن است مواد را یونیزه کنند یا از طریق تولید جفتی، ماده جدیدی ایجاد کنند. آنها ممکن است باعث انفجار پلاسما، ایجاد امواج غیرخطی پلاسما، تمرکز بر روی خود، رشته، پراکندگی، شلنگ یا پیچ خوردگی، تشکیل پرتوهای بافته شده، تولید تشعشع، شتاب دادن ذرات به انرژی های فوق نسبیتی و حتی شکست در یک مرز به روشی مشابه شوند (شکل 4.1 را ببینید). ).

این پدیده های فیزیکی موضوع فکری این فصل را تشکیل می دهند. سؤالاتی که آنها مطرح می کنند، زیرشاخه غنی برای تحقیقات فیزیک پایه را تشکیل می دهند. پاسخ به این سؤالات برای کاربردهای گوناگون برای علم و جامعه اهمیت دارد. برای مثال، پاسخ‌ها ممکن است منجر به پیشرفت چشمگیر به سمت انرژی همجوشی، شتاب‌دهنده‌های فشرده ذرات پرانرژی و تکنیک‌های جدید تصویربرداری شوند. آنها همچنین ممکن است به ما در درک مکانیسم شتاب پرتوهای کیهانی با انرژی فوق العاده بالا (UHECR) و تشکیل جت های کیهانی کمک کنند.

دو بخش بعدی به تشریح سوالات و پدیده های بنیادی فیزیک مرتبط با پرتوهای با چگالی انرژی بالا در پلاسما می پردازد. برای ترسیم کامل

پرتو پلاسما چیست؟

پرتو پلاسما

پرتو پلاسما پلاسمایی است که در خارج از محفظه با استفاده از فناوری پلاسمای اتمسفر تولید می شود. به جای ایجاد خلاء در داخل یک محفظه برای کاهش فشار، پلاسما توسط مولکول های هوای هیجان انگیز با ولتاژ بالا تولید می شود. ... از پرتوهای پلاسما برای تمیز کردن و فعال کردن کامل سطوح استفاده می شود.

آزمایشگاه فیزیک پلاسما

آموزش و پژوهش با خانم مهندس شکوفه ساتری

رنگ و شکل تابش پلاسما

پرتو کاتدی

طیف سنجی پلاسما

شتابدهنده های الکترونی

میکروسکوپ های الکترونی

گاز آرگون

تخلیه الکتریکی

طیف تابشی ناشی از پلاسما

طیف نشری انواع پلاسما

پلاسماجت آرگون

و ...

به زودی

خانم مهندس شکوفه ساتری پژوهشگر پسادکتری

EEDF و مدل سازی پلاسما

در حالی که مدل‌سازی دقیق پلاسما مهم است (مثلاً برای مطابقت با نتایج تجربی)، ما همچنین می‌خواهیم مدل تا حد امکان ساده باشد. برای ساده نگه داشتن مدل، ما معمولا یک EEDF Maxwellian یا Druyvesteyn و یک تحرک الکترون ثابت را انتخاب می کنیم. سپس خواص انتقال را می توان به طور خودکار با استفاده از رابطه انیشتین محاسبه کرد. با این حال، در تخلیه های کم فشار، EEDF اغلب به طور قابل توجهی از EEDF ماکسولی منحرف می شود. در فشارهای بالاتر، میدان‌های با شتاب بالا نیز ممکن است منجر به توزیع غیر ماکسولی شوند.

برای شکل دقیق‌تر EEDF، می‌توانیم معادله بولتزمن (معمولاً تقریب دو ترم) را حل کنیم. نرم‌افزار COMSOL Multiphysics حتی یک رابط اختصاصی برای این منظور فراهم می‌کند - که به درستی معادله بولتزمن، رابط تقریبی دو مدت نامیده می‌شود.

مقدمه ای بر مدل سازی پلاسما با EEDF های غیر ماکسولی

مدل‌سازی پلاسما معمولاً نیازمند دانستن تابع توزیع انرژی الکترون (EEDF) و همچنین خواص انتقال مانند تحرک و انتشار الکترون است. برای محاسبه دقیق این کمیت ها با معادله بولتزمن، باید چگالی الکترون (و احتمالاً چگالی همه گونه های تحت واکنش های برخورد الکترون) را نیز بدانیم. با این حال، الکترون (و چگالی گونه ها) خروجی های یک مدل پلاسما هستند که منجر به catch-22 می شود. بیایید نگاهی به نحوه غلبه بر این چالش با استفاده از یک برنامه مثال بیندازیم.

ماژول میکرومغناطیس که توسط Physics Builder ساخته شده است

شبیه سازی میکرومغناطیسی با کامسول مولتی فیزیکس

دینامیک مغناطش در آهنرباها توسط نظریه میکرومغناطیسی توصیف شده است که توسط معادلات لاندو-لیفشیتز-گیلبرت اداره می شود. ما با استفاده از Physics Builder در نرم افزار COMSOL Multiphysics یک "ماژول میکرومغناطیسی" سفارشی سازی کردیم که می تواند برای انجام شبیه سازی های میکرومغناطیسی در چارچوب نرم افزار COMSOL® استفاده شود. این ماژول میکرومغناطیسی را می توان به سادگی با سایر ماژول های الحاقی جفت کرد تا شبیه سازی های ریزمغناطیسی چندفیزیکی را انجام دهد، مانند کوپلینگ مغناطیسی-دو قطبی، کوپلینگ مغناطیسی-الاستیک، کوپلینگ مغناطیسی-حرارتی و غیره. بسته ماژول به همراه راهنمای کاربر برای دانلود در دسترس است.