مشاهده مطالب کاربر

تعداد مطالب : 1

تعداد نظرات : 0

زمان آخرین مطلب : 4967روز قبل

هوا و فضا

?        پلاسما‏‎ چیست‌؟‏‎     پلاسما ، (4) حالتی از ماده است كه در دمای خیلی بالا بوجود می آید و ساختارهای مولكولی مفهوم خود را در این وضعیت از دست می دهند . در حالت پلاسما اتم ها و ذرات زیر اتمی مانند مانند الكترون و پروتون و نوترون آزادانه در محیط حركت می كنند و تغییر موقعیت می دهند . حالت ماده متشكله تمامی ستارگان ، پلاسما است.     پلاسما در فیزیك ، یك محیط رسانای الكتریكی است كه تعداد ذرات باردار مثبت و منفی آن تقریباً با هم برابرند و زمانی ایجاد می شود كه اتم ها در گاز یونیزه شوند.    گاهی به پلاسما‏‎ حالت‌‏‎ چهارم ماده اطلاق می شود كه از حالتهای سه گانه جامد ، مایع ، گاز متمایز است.
هر الكترون دارای یك واحد بار منفی است.    بار مثبت توسط اتم ها یا مولكول هایی كه این الكترون ها را از دست داده اند حمل می شود در موارد نادر اما جالب ، الكترون هایی كه از یك نوع اتم یا مولكول جدا شده اند به تركیب دیگری متصل می شوند و منجر به تولید پلاسما می شوند كه هر دو یون مثبت و منفی را دارا است.O            توضیح كامل تری از پلاسما:    گازهایی كه تا حد زیادی یونیده هستند رساناهای خوبی برای الكتریسیته هستند. علاوه بر آن حركت ِ ذرات باردار ِ گازها هم می تواند میدان الكترومغناطیسی تولید كند. (تابش موج) وقتی گاز یونیده تحت تأثیر یك میدان الكتریكی ِ ساكن قرار بگیرد حامل های بار در این گاز به سرعت طوری مجددا توزیع می شوند كه قسمت ِ اعظم ِ گاز در مقابل ِ میدان محافظت می شود. لانگ مویر (5) در سال 1929 در مجله ی فیزیكال ریویو لترز (6) ناحیه ای از گازها را كه نسبتاً خالی از میدان است و محافظت شده است و در آن بارهای مثبت و منفی در توازن اند پلاسما نامید و نواحی محافظ روی مرز ِ پلاسما را پوشینه نامید.       از مهمترین خواص پلاسما اینست كه می كوشد از لحاظ الكتریكی خنثی بماند. در ابتدا پلاسما در ارتباط با تخلیه ی الكتریكی در گازها و قوس های الكتریكی و شعله ها مورد نظر بود اما اینك در اخترفیزیك نظری، مسأله ی گداخت و راكتورهای هسته ای گرمایی و مهار ِ یون ها هم مورد اهمیت است. برای تشكیل پلاسما نیازمند ِ دمای بالایی هستیم تا توانایی تفكیك الكترون ها را از یون های مثبت در گازها داشته باشیم. جایی كه الكترونش یك طرف و یون های مثبتش یك طرف دیگر باشد را پلاسما می گویند. برای ایجاد پلاسما از راكتور گرمایی استفاده می شد اما جدیداً از لیزر و مواد جامد هم استفاده می شود.O            حدودپلاسما:      اغلب گفته می شود كه 99 درصد ماده موجود در طبیعت در حالت پلاسما است. یعنی به شكل گاز الكتریسیته كه دارای اتم هایی به یون های مثبت و الكترون منفی تجزیه شده باشند. این تخمین هرچند ممكن است خیلی دقیق نباشد ولی تخمین معقولی است از این واقعیت كه در درون ستارگان و جو آن ها ابرهای گازی و اغلب هیدروژنی فضای بین ستارگان به صورت پلاسماست. در نزدیكی خود ما وقتی كه جو زمین را ترك می كنیم بلافاصله با پلاسما یی مواجه می شویم كه شامل كمربندهای تشعشعی وان آلن و بادهای خورشیدی است. در زندگی روزمره نیز با چند نمونه محدود از پلاسما مواجه می شویم: جرقه، رعد و برق ، تابش ملایم شفق قطبی، گازهای داخل یك چراغ فلوروسانس یا چراغ نئون و یونیزاسیون مختصری كه در گازهای خروجی یك موشك دیده می شود. بنابراین می توان گفت كه ما در یك درصدی از عالم زندگی می كنیم كه در آن پلاسما به طور طبیعی یافت نمی شود.O            حفاظ دبای:      یكی از مشخصات اساسی رفتار پلاسما توانایی آن برای ایجاد حفاظ در مقابل پتانسیل های الكتریكی است كه به آن اعمال می شود . فرض كنیم بخواهیم با وارد كردن دو گلوله بارداری كه به یك باتری وصل شده اند یك میدان الكتریكی داخل پلاسما به وجود آوریم این گلوله ها ذرات باردار مخالف خودرا جذب می كنند. و تقریباً بلافاصله ابری از یون های اطراف گلوله منفی و ابری اطراف گلوله مثبت را فرا می گیرند. اگر پلاسما سرد باشد و هیچ گونه حركت حرارتی وجود نداشته باشد تعداد بار ابر برابر بار گلوله می شود در این صورت عمل حفاظ كامل می شود و هیچ میدان الكتریكی در حجم پلاسما در خارج از ناحیه ابرها وجود نخواهد داشت این حفاظ را اصطلاحاً حفاظ دبای می گویند. O            معیار های پلاسما:     طول موج دبای (لاندادی) باید خیلی كوچكتر از ابعدا پلاسما (L) باشد تعداد ذرات موجود در یك كره دبای (MD) باید خیلی بزرگتر باشد. حاصلضرب بسامد نوسانات نوعی پلاسما (W) در زمان متوسط بین برخورد های انجام شده با اتم های خنثی (t) باید بزرگتر از یك باشد. O            اطلاعات بیشتر IPN:سه شیوه ی مختلف برای بررسی پلاسما وجود دارد : نظریه ی جنبشی تعادلنظریه مدار نظریه ی هیدرومغناطیسی ماكروسكوپی    نظریه ی تعادل مبنی بر آمار بولتزمن است و نشان می دهد كه اگر بار خارجی q در پلاسما قرار داشته باشد در فاصله ای موسوم به طول دبی توسط پلاسما محافظت می شود. یعنی پتانسیل كولنی حفاظت نشده ی q/4pi*epsilon*r با فرمول زیر عوض می شود:(phi (potential) = ( q / 4*pi*epsilon*r ) * exp (-r/h
(h= sqr ( epsilon*k*T/2N0e2 e = بار الكتریكی h= طول دبی     نظریه مدار یا حركت ذرات در میدان مغناطیسی هم بحث آینه های مغناطیسی را ایجاد می كند. برای نگه داشتن پلاسما نیاز به ظرف داریم ولی این ظرف چیزی بجز كاسه ای فرضی كه دیواره هایش میدان مغناطیسی است نمی باشد. این ظرف مغناطیسی در واقع باعث پیچ خوردن و دایره ای شدن حركت ذرات در پلاسما می شود. ظرف مغناطیسی میدانی نایكنواخت و همگرا اطراف پلاسماست كه هرچه از پلاسما دور می شود مقدارش قوی تر می شود . اگر ذره ی بارداری در پلاسما را تصور كنیم كه حركت پیچشی حول محور مغناطیسی مذكور داشته باشد شعاع حركتش همان شعاع لارمور است كه از رابطه ی نیروی وارد بر ذره ی متحرك به جرم m و سرعت v و بار q با میدان مغناطیسی خارجی B ناشی می شود : (~F = q(~v*~B~F=m. ~a -> F=mv2/R=> Rلارمور = m vعمود / q.B    پس هر چه دورتر از پلاسما می شویم با افزایش قدرت میدان مغناطیسی شعاع چرخش دوران كم می شود و كم كم سرعت ذره كاهش می یابد. پس مارپیچ تنگ تر و حركت محوری كندتری توسط ذرات طی می شود تا اینكه مثل اینكه به آینه برخورد كرده باشند بر می گردند. به این پدیده «آینه ی مغناطیسی» می گویند.      نظریه هیدرو مغناطیسی یعنی قانون نیروی ماكروسكوپی برای حجم واحد یا بازی با شارها (flows) میدان مغناطیسی كه حكم ظرف را برای پلاسما دارد فشاری معادل با press = B^2/2.mu اعمال می كند. این اثر را تنگش مغناطیسی گویند.O            اسپری پلاسما:      در روش پلاسما اسپری گازتشكیل دهنده پلاسما كه درمرحله شروع قوس آرگن یا هلیم است و پس ازبرقراری قوس پایدار به تركیبی از آرگن یا هلیم با هیدروژن یا نیتروژن تبدیل می شود از بین كاتد و آند عبوركرده و بر اثر تخلیه الكتریكی این ناحیه یونیزه می گردد. مقدارانرژی صرف شده برای یونیزه كردن گاز، درناحیه ای درخارج گذرگاه مابین كاتد و آند آزاد شده و به گرما تبدیل می كردد و بدین ترتیب دمایی درحدود 15000 درجه سانتی گراد حاصل خواهد شد و مولكول های منبسط شده گاز با سرعتی نزدیك به صوت ذرات ماده پوشش بصورت پودر را كه ذوب شده اند، به سمت سطح قطعه خواهند راند و بدین ترتیب پوششی متراكم باچسبندگی بالا حاصل خواهد شد.      پوشش های پلاسمااسپری، جهت محافظت سطح قطعات دربرابرعواملی مانند دمای بالا، خوردگی ، داغ، خوردگی دمای محیط و فرسایش مورد استفاده قرارمی گیرند، این پوشش ها درصنایع مختلف ازجمله صنایع نفت ، نساجی ، فولاد، نیروگاهی، شیمیایی و … كاربردفراوان دارند. بعنوان نمونه می توان موارد زیر راذكر كرد:1- كاربید تنگستن و كاربید كرم : مقاوم دربرابرسایش2- اكسید آلومینیم : مقاوم دربرابر دمای بالا وسایش3- اكسید زیركنیم : پوشش سپر حرارتی4- آلیاژهای پایه نیكل : مقاوم دربرابر خوردگی5- اكسیدكرم : مقاوم دربرابر سایش6- تخلیه های گازی: قدیم ترین كار با پلاسما مربوط به لانگمیر، تانكس و همكاران آن در سال 1920 می شود. تحقیقات در این مورد از نیازی سرچشمه می گرفت كه برای توسعه لوله های خلائی كه بتوانند جریان های قوی را حمل كنند و درنتیجه می بایست از گاز های یونیزه پرشوند احساس می شد.7- همجوشی گرما هسته ای تنظیم شده: فیزیك پلاسمای جدید از حدود 1952 كه در آن ساختن راكتوری بر اساس تنظیم همجوشی بمب هیدروژنی پیشنهاد شد آغاز می شود.8- فیزیك فضا: كاربرد مهم دیگر فیزیك پلاسما مطالعه فضای اطراف زمین است كه جریان های پیوست های از ذرات باردار كه باد خورشیدی خوانده می شود مگنتوسفر زمین برخورد می كند درون و جو ستارگان آن قدر داغ هستند كه می توانند در حالت پلاسما باشند.9- تبدیل انرژی مگنتو هیدرودینامیك (MHD) و پیش رانش یونی: دو كاربرد عملی فیزیك پلاسما در تبدیل انرژی مگنتو هیدرودینامیك ، از یك فواره غلیظ پلاسما كه به داخل یك میدان مغناطیسی پیش رانده می شود می باشد.10-پلاسمای حالت جامد: الكترون های آزاد و حفره ها در نیمه رساناها، پلاسمایی را تشكیل می دهند كه همان نوع نوسانات و ناپایداری های یك پلاسمای گازی را عرضه می دارد.11-لیزرهای گازی: عادی ترین پمپاژ (تلمبه كردن) یك لیزر گازی، یعنی وارونه كردن جمعیت حالاتی كه منجر به تقویت نور می شود، استفاده ازتخلیه گازی است.O            فرکانس (بسامد) پلاسما:       بسامد نوسان نوعی در یک پلاسمای کاملا یونیده ، همان فرکانس پلاسمای الکترونی است. اگر شبه خنثایی پلاسما توسط برخی نیروهای خارجی مختل شود، الکترون ها که تحرک بیشتری نسبت به یون های به مراتب سنگین‌تر دارند، برای برگرداندن خنثایی بار شتاب می‌گیرند. آنها بنا بر لختی خود ، حول موضع تعادل به حرکت رفت وآمدی پرداخته و در نتیجه حول یون های با جرم بیشتر به سرعت به نوسان های حجمی خواهند آمد. برخی پلاسماها ، مانند یونسفر زمین کاملا یونیده نیستند. در اینها تعداد قابل توجهی ذرات خنثی داریم و اگر ذرات باردار برخوردهایی با ذرات خنثی داشته باشند، الکترون ها وادار به اخذ تعادل با ذرات خنثی خواهند شد، و محیط مذکور دیگر نمی‌تواند به صورت پلاسما رفتار کند بلکه به صورت یک گاز خنثی در خواهد آمد. برای اینکه الکترون ها از برخورد با ذرات خنثی بی تأثیر باقی بمانند می‌باید زمان متوسط بین دو برخورد الکترون – ذره خنثی ، بزرگتر از عکس بسامد پلاسمایی باشد. این سومین معیار برای یک محیط یونیده با رفتاری همانند یک پلاسما است.O            پلاسماهای ژئوفیزیکی:       پلاسماها نه تنها در کیهان ، بلکه در منظومه شمسی ما نیز فراوانند. حتی در همین همسایگی زمین ، همه ماده روی ارتفاع100کیلومتری در داخل و بالای یونسفر می‌باید با استفاده از روش های ژئوفیزیک پلاسما بررسی شوند. تعداد زیادی از پلاسماهای ژئوفیزیکی مختلف با گستره زیادی از پارامتارهای مشخصه مانند چگالی و دما وجود دارند.

باد خورشیدی      خورشید ، ناشی از انبساط فراصوتی تاج خورشیدی ، پلاسمایی با رسانش بالا را در سرعت های فراصوتی ، حدود Km/s 500 به درون فضای بین سیاره‌ای گسیل می‌کند. این پلاسما ، "باد خورشیدی" نامیده می‌شود و عمدتاً شامل الکترون ها و پروتون ها با آمیزه‌ای از 5% یونهای هلیوم است. به علّت رسانش بالا ، میدان مغناطیسی خورشیدی در پلاسما منجمد می‌شود (7) وتوسط باد خورشیدی در حال گسترش به سمت بیرون کشیده می‌شود. میدان مغناطیسی بین سیاره‌ای در حدود nT5 است.باد خورشیدی در برخوردش با میدان دو قطبی مغناطیسی زمین نمی‌تواند به سادگی در آن نفوذ کند ولی کند شده و به مقدار زیادی حول آن انحراف می‌یابد. چون باد خورشید با سرعت فراصوتی به مانع ‌برمی‌خورد لذا یک موج ضربه (شوک) کمانی تولید می‌شود که در آن پلاسما کنده شده و کسر مهمی از انرژی جنبشی ذرات به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود. ناحیه گرماییده پلاسمای فروصوتی واقع در پشت شوک کمانی ، غلاف مغناطیسی نامیده می‌شود. پلاسمای آن چگالتر و گرمتر از پلاسمای باد خورشیدی بوده و مقادیر و شدت میدان مغناطیسی در این ناحیه بالاترند.
مغناطوسپهر       پلاسمای باد خورشید شوک دیده در غلاف مغناطیسی ، نمی‌تواند به بسادگی به میدان مغناطیسی زمین نفوذ کند، بلکه عموماً حول آن منحرف می‌شود. این کار نتیجه‌ای از این واقعیت است که خطوط میدان مغناطیسی بین سیاره‌ای نمی‌تواند به خطوط میدان زمین نفوذ کند و این که ذرات باد خورشیدی نمی‌توانند خطوط میدان بین سیاره‌ای را ناشی از ویژگی انجمادی مذکور در پلاسمای بشدت رسانا ، ترک کنند. مرز جدایی دو ناحیه مختلف ، مغناطوپوز نامیده می‌شود، و کاواک (حفره) تولید شده توسط میدان زمین ، مغناطوسپهر نام گرفته است. فشار جنبشی پلاسمای باد خورشیدی قسمت خارجی میدان دو قطبی زمین را وا می‌پیچد. باد خورشیدی این میدان را در قسمتی جلو متراکم می‌کند، در حالی که همین میدان مغناطیسی در شب سمت (در پشت) رو به بیرون تا درون یک دم مغناطیسی دراز ، که تا ورای مدار ماه گسترده است، کشیده می‌شود.       پلاسمای داخل مغناطوسپهر عمدتا شامل الکترون ها و پروتون ها است. تولید این ذرات از باد خورشیدی و یونسفر زمین سرچشمه می‌گیرند. به علاوه مغناطوسپهر حاوی درصد کمی از یونهای He+ و O+ با منشأ یونسفری و تعدادی یونهای He++ ناشی از باد خورشیدی است. البته پلاسمای داخل مغناطوسپهر توزیع یکنواختی ندارد، بلکه به نواحی مختلفی با چگالی ها و دماهای کاملاً متفاوتی گروه ‌بندی شده‌اند. کمربند تشعشعی بر روی خطوط میدان دو قطبی تقریباً از 2 تا RE 6 ، (8) قرار دارد. این کمربند شامل الکترون ها و یون های پر انرژی است که در راستای خطوط میدان حرکت کرده و بین دو نیم کره به جلو و عقب نوسان می‌کنند. دامنه شدت میدان مغناطیسی تقریبا بین 100 تا nT1000 گسترده است.      عمده پلاسمای دم مغناطیسی در حوالی صفحه میانی دم در برگه پلاسمایی به ضخامت حدود 10 RE ، متمرکز است. در نزدیکی زمین ، این برگه پلاسما به شفق یونسفری به عرض جغرافیایی بالا و در راستای خطوط میدان می‌رسد. بخش خارجی دم مغناطیسی ، "آویز دم مغناطیسی" نامیده می‌شود. این ناحیه حاوی پلاسمای بسیار رقیقی است.یونسفر
      نور فرابنفش خورشیدی تابیده بر اتمسفر (جو) زمین ، کسری از ذرات خنثای جو را یونیده می‌کند. در ارتفاع بالاتر از 80 کیلومتری ، برخوردها بسیار کمتر از آنند که مجال باز ترکیب سریعی در میان باشد و لذا در آنجا یک تجمع یونیده دایمی موسوم به یونسفر تشکیل می‌شود. شدت میدان مغناطیسی از مرتبه nT104 است. یونسفر تا ارتفاع نسبتاً بالا گسترده است، و در عرض های جغرافیایی پایین و متوسط به تدریج به درون پلاسما سپهر رسوخ می‌کند. پلاسما سپهر عبارت از یک حجم چنبره‌ای شکل در داخل کمربند تشعشعی است. این حجم شامل یک پلاسمای سرد ولی چگالی با منشأ یونسفری است که همراه با زمین می‌چرخد. در صفحه‌ استوایی ، پلاسماسپهر تا حدود RE 4 گسترده است. جایی که در آن چگالی با کاهش تیزی همراه بوده و این مرز را پلاسما پوز می‌نامند.       در عرض جغرافیایی بالا، الکترون های موجود در برگه پلاسما می‌توانند در راستای خطوط میدان مغناطیسی ، تا ارتفاعات یونسفری پایین آیند، که در آنجا با ذرات خنثی جو برخورد کرده و آنها را یونیده می‌کنند. فوتون های گسیلیده از این روند، به صورت یک محصول جانبی ، نور شفق قطبی را تولید می‌کند. این شفق ها ، نوعاً در داخل "شفق تخم مرغی" شکل مشاهده می‌شوند که این یکی شامل رد پاهایی از آن خطوط میدانی است که رگه ‌های برگه پلاسما را به هم می‌دوزند. در داخل شفق تخم مرغی جام قطبی قرار دارد که توسط خطوط میدان متصل به دوم مغناطیسی دوخته می‌شود.  جریانهای مغناطوسپهری      پلاسماهای مورد بحث در بخش اخیر ، معمولا ایستا نبوده ، بلکه تحت تاثیر نیروهای خارجی حرکت می‌کنند. گاهی مانند مورد باد خورشیدی ، یون ها و الکترون ها همراه باهم حرکت می‌کنند. اما گاهی نیز در سایر نواحی پلاسما، حرکات یون ها و الکترون ها درجهات مختلف بوده و بدین ترتیب یک جریان الکتریکی بوجود می‌آورند. چنین جریان هایی ، برای دینامیک پلاسمای اطراف زمین بسیار حائز اهمیتند. این جریان ها ، بار الکترویکی ، جرم ، تکانه خطی و انرژی را انتقال می‌دهند. علاوه بر این جریان های مذکور میدان های مغناطیسی را تولید می‌کنند که می‌توانند بطور جدی شکل و مقدار میدان های از پیش موجود را تغییر دهند و یا وابپیچند.      در واقع ، واپیچش میدان دو قطبی زمین در داخل به شکل نوعی مغناطو سپهر با جریان های الکتریکی همراه است. تراکم میدان مغناطیسی زمین در سمت روز با شارش جریان در روی سطح مغناطو پوز موسوم به جریان مغناطوپوز توأم است. میدان دمواره سمت شب مغناطوسپهر با جریان دمی جاری در روی سطح دم ، و نیز با "جریان برگه خنثی" روی برگه پلاسمای مرکزی همراه است، که هر دوی این ها بهم متصل می‌شوند و یک سیستم جریانی را تشکیل می‌دهند، که در نظاره آن ، در راستای خط زمین ، خورشید به شکل Θ دیده می‌شود.      یک سیستم جریان بزرگ مقیاس دیگر پیکربندی مغناطوسپهر داخلی را تحت تأثیر قرار می‌دهد، عبارت از "حلقه جریان" است. این جریان حلقوی ، حول زمین در جهتی رو به غرب ، در فواصل شعاعی چند برابر شعاع کره زمین جاری بوده و توسط ذرات کمربند تشعشعی فوق ‌الذکر حمل می‌شود. علاوه بر حرکت برشی آنها ، ذرات مزبور به آهستگی حول زمین کشیده می‌شوند. با سوق پروتون ها به سمت غرب و الکترون ها در جهت شرق یک جریان خالص بارالکتریکی ایجاد می‌شود.     تعدادی از سیستم های جریانی در لایه‌های رسانای یونسفر زمین در ارتفاعات 100 تا 150 کیلومتری موجودند. برجسته ‌ترین آنها عبارت الکتروافشانه‌ های داخل شفق تخم مرغی شکل ، "جریانهای Sq" در سمت روز یونسفر با عرض جغرافیایی میانه روز و "الکترو افشانه استوایی" نزدیک استوای مغناطیسی هستند. افزون بر این جریان های قائم ، جریان هایی نیز در راستای میدان مغناطیسی در کارند. جریان های هم راستا با میدان و سیستم جریان های مغناطوسپهر را به جریان های جاری در یونسفر قطبی پیوند می‌دهند. جریان های هم راستا با میدان ، عمدتاً توسط الکترون ها برقرار می‌شوند و برای تبادل انرژی و اندازه حرکت بین این نواحی ، نقش اساسی دارند. رهیافت های نظری        دینامیک یک پلاسما را برهم کنش حامل های بار یا میدان های مغناطیسی و الکتریکی رقم می‌زند. اگر همه میدان ها منشأ خارجی داشتند، فیزیک آن نسبتاً ساده می‌شد، اما چون ذرات به هر سو در حرکتند لذا امکان دارد که به صورت بار فضایی موضعی تمرکز یابند و بنابراین میدان های الکتریکی بوجود آورند. افزون بر آن ، حرکت آنها همچنین می‌تواند جریان های الکتریکی و از آنجا میدان های مغناطیسی نیز بوجود آورند. این میدان های داخلی و آثار پس گردی آنها بر روی حرکت ذرات پلاسما فیزیک پلاسما را مشکل می‌سازد.        بطور کلی دینامیک یک پلاسما را می‌توان با حل معادله حرکت برای هر یک انفرادی توصیف کرد. چون میدان های الکتریکی و مغناطیسی که در هر معادله ظاهر می‌شوند، شامل میدان های داخلی حاصل توسط هر ذره متحرک نیز است، لذا همه معادلات با همدیگر جفت می‌شوند و باید به طور هم زمان حل شوند. چنین حل کامل نه تنها خیلی مشکل است بلکه استفاده عملی نیز ندارد زیرا که ما علاقمند دانستن کمیت های میانگین نظیر چگالی و دمای هستیم و نه سرعت تک تک ذرات. بنابراین معمولاً دست به تقریب های مناسب برای مسئله مورد مطالعه می‌زنیم چهار تقریب متفاوت که بسیار سودمندند در خارج از این رده قرار می‌گیرند. ساده‌تر این رهیافت عبارت از توصیف در حرکت تک ذره است، در اینجا حرکت ذره تحت تأثیر میدان های الکتریکی و مغناطیسی توصیف می‌شود. در این ، تقریباً از رفتار جمعی یک پلاسما چمپوشی می‌شود ولی این تقریب در بررسی پلاسمایی با چگالی بسیار پایین پلاسمای حلقه جریان سودمند است.         رهیافت "مغناطو هیدرودینامیکی" قرینه مقابل آن است که در آن از همه جنبه ‌های ذره تنها چشم پوشی می‌شود و پلاسما به عنوان یک سیال رسانا با متغییرهای ماکروسکوپی مانند چگالی متوسط ، سرعت و دما تلقی می‌شود. در این فرض این برداشت بر این است که پلاسما می‌تواند تعادل های موضعی را حفظ کند و برای مطالعه پدیده‌های موجی با بسامد پایین در شاره‌های با رسانایی بالایی غوطه‌ ور در میدان مغناطیسی مناسب است. "چند سیالی" نظیر رهیافت مغناطو هیدرودینامیکی است ولی در آن به گونه‌های مختلف ذرات می‌پردازد. الکترون ها ، پروتون ها و امکانات ذرات سنگین و فرض می‌شود که هر کدام از انواع ذرات مانند یک شاره جداگانه رفتار می‌کند. امتیاز این رهیافت آن است که تفاوتهای موجود در رفتار شاده‌ای الکترون های سبک و رفتار یون ها را می‌توانند در نظر گرفته شوند که این نیز می‌تواند ما را به میدان های جدایی بار و انتشار موج بسامد بالا رهنمون شود.      نظریه جنبشی پیشرفته ‌ترین نظریه پلاسما است. این نظریه یک رهیافت آماری بکار می‌گیرد بجای حل معادله حرکت برای هر تک ذره ، به بسط تابع توزیع برای سیستم ذرات در فضای فاز می‌پردازد حتی در این نظریه نیز می‌باید برخی مفروضات ساده ساز وارد شوند و بسته به نوع ساده سازی ، انواع مختلفی از برداشتها در نظریه جنبشی وجود دارد.?        اخباری درباره پلاسما:پلاسمای سرد باكتری ها را از بین می برد:     محققین در یو اس با استفاده از پلاسمای سرد روش جدیدی برای نابود كردن باكتری ها كشف كردند. این روش توسط مونیر لاروس در دانشگاه ویرجینیا و دانشكده های كالیفرنیا در ساندیاگو كشف شد. پلاسما شامل ذرات باردار –الكترون ها و یون ها- و ذرات بدون بار مانند اتم های برانگیخته و مولكول ها می باشد.     بیشتر پلاسما ها در فشار معمولی داغ هستند - در حدود چندین هزار درجه سانتیگراد- بنابر این كنترل آنها مشكل است.     لاروس و همكارانش با استفاده از مانع مقاوم بدون بار در دما و فشار اتاق پلاسما ی سرد تولید كردند.آنها برای این كار گاز مخلوطی شامل 97% هلیوم و 3% اكسیژن را بین دو الكترود مسطح وارد كردند،سپس ولتاژی در حدود چندكیلوولت با فركانس 60 هرتز اعمال كردند.      مزیت این روش در توان ورودی كم - بین 50 تا 300 وات - و تولید مقدار زیادی پلاسما می باشد.
این تیم دو نوع باكتری - با غشای بیرونی و بدون غشای بیرونی- را در معرض پلاسما ی سرد قرار دادند و با میكروسكوب الكترونی تاثیرات پلاسما را روی آنها بررسی كردند.بعد از گذشت ده دقیقه دیدند كه هر دو نوع باكتری بوسیله اشعه فرا بنفش و قسمت های آزاد پلاسما، از بین رفتند.     ذرات باردار در حدود چند میكروثانیه آسیب شدیدی به پوسته سلول باكتری وارد می كنند،زیرا كشش الكتروستاتیكی وارد بر پوسته بیرونی سلول باكتری از نیروی كشش پوسته بیشتر می شود.    لاروس و همكارانش معتقدند كه پلاسمای سرد، باكتری ها و ویروس های مهلك را از بین می برد و برای استریلیزه كردن سریع و مطمئن تجهیزات دارویی می تواند بجای روش های سمی بكار برود.    لاروس میگوید:"امیدواریم این روش را بتوانیم برای قسمت های زیرسلولی نیز بكار ببریم و تاثیرات بیوشیمی آن را نیز بدست آوریم."

جمعه 17/9/1391 - 16:36

[ نظر به این مطلب ] - [ نظرات این مطلب : 0 ]