Динамика пылевых частиц в газоразрядной плазме

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ДИНАМИКА МАКРОЧАСТИЦ В ПЫЛЕВОЙ ПЛАЗМЕ 12
1.1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЫЛЕВОЙ ПЛАЗМЫ 12
1.1.1. НАБЛЮДЕНИЯ ПЫЛЕВЫХ СТРУКТУР В ЛАБОРАТОРНОЙ ПЛАЗМЕ 12
1.1.2. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ
МАКРОЧАСТИЦ 15
1.2. ПРОЦЕССЫ ЗАРЯДКИ ПЫЛЕВЫХ ЧАСТИЦ В ГАЗОРАЗРЯД1ЮЙ ПЛАЗМЕ 17
1.2.1. ПРИБЛИЖЕНИЕ ОГРАНИЧЕННОГО ОРБИТАЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ 17
1.2.2. ЗАРЯДКА ПЫЛЕВЫХ ЧАС'ГИЦ В СЛАБОИОНИЗОВАННОЙ ПЛАЗМЕ 19
1.3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ ПЫЛЕВЫМИ ЧАСТИЦАМИ В ПЛАЗМЕ 22
1.3.1. СИЛЫ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 22
1.3.2. ДРУГИЕ МЕХАНИЗМЫ МЕЖЧАСТИЧНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 24
1.4. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ПЫЛЕВУЮ ЧАСТИЦУ В ПЛАЗМЕ 25
1.4.1 НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИЛЫ 25
1.4.2. СИЛЫ, СВЯЗАННЫЕ С ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИМ ЗАРЯДОМ МАКРОЧАСТИЦЫ 28
1.4.3. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СИЛ, ДЕЙС ТВУЮЩИХ НА ПЫЛЕВУЮ ЧАСТИЦУ 30
1.5. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА 1 ПРОЦЕССОВ В ПЫЛЕВОЙ ПЛАЗМЕ 31
1.6 ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ . 38
ГЛАВА 2. КВАЗИДВУМЕРНЫЕ ПЛАЗМЕННО-ПЫЛЕВЫЕ СИСТЕМЫ: ФОРМИРОВАНИЕ СЛОЕВ И УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ 39
2.1. ФОРМИРОВАНИЕ ПЫЛЕВОГО МОНОСЛОЯ 39
2.1.1. ФОРМИРОВАНИЕ ПРОТЯЖЕ11НЫХ СЛОЕВ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ЧАСТИЦ
В ЛАБОРАТОРНОЙ ПЛАЗМЕ 39
2.1.2. УСТОЙЧИВАЯ КОНФИГУРАЦИЯ ДВУХ ЧАСТИЦ
ВО ВНЕШНЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ • 42
2.1.3. ФОРМИРОВАНИЕ КВАЗИДВУМЕРНОГО ПЫЛЕВОГО СЛОЯ В ЛИНЕЙНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ 45
2.1.4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИ11АМИКИ ФОРМИРОВАНИЯ
КВАЗИДВУМЕР11ЫХ 11ЫЛЕВЫХ СТРУКТУР 48
2.2. ПЛАВЛЕНИЕ КВАЗИ ДВУ МЕРНЫХ СИСТЕМ С ЭКРАНИРОВАННЫМ КУЛОНОВСКИМ ПОТЕНЦИАЛОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 53
2.2.1. ФАЗОВЫЕ СОСТОЯНИЯ И ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В ДВУМЕРНЫХ СИСТЕМАХ 53
2.2.2. АНАЛИЗ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В КВАЗИДВУМЕРНЫХ
ПЛАЗМЕННО-ПЫЛЕВЫХ СИСТЕМАХ 56
2.3. УРАВ11Е11ИЯ СОСТОЯНИЯ КВАЗИДВУМЕРНЫХ СИСТЕМ С ЭКРАНИРОВАН! 1ЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 61
2.3.1. УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ 61
2.3.2. О! 1РЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ПУТЕМ
ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАДАЧИ 62
2.3.3. УРА ВНЕ! 1ИЕ СОСТОЯНИЯ КВАЗИ ДВУ МЕРНОЙ ПЛАЗМЕННО-ПЫЛЕВОЙ СИСТЕМЫ 66
2
2.4. ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ 73
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ПЛАЗМЫ НА КИНЕТИЧЕСКУЮ ТЕМПЕРАТУРУ ПЫЛЕВЫХ ЧАСТИЦ 76
3. і. КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРА ПЫЛЕВЫХ ЧАСТИЦ В ЛАБОРАТОРНОЙ
ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ПЛАЗМЕ 76
3.2. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ К0ЛЕБА11ИЯ ПЛАЗМЫ И ИХ СВЯЗЬ С КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ МАКРОЧАСТИЦЫ 79
3.3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАДАЧИ 83
3.4. ОЦЕНКА КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПЫЛЕВЫХ ЧАСТИЦ
В УСЛОВИЯХ ЛАБОРАТОР11ЫХ ЭКСГI ЕРИ МЕНТОВ 86
3.5. ВЫВОДЫ 110 ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ 90 ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ МАССОПЕРЕНОСА
В НЕИДЕАЛЬНЫХ ДИССИПАТИВНЫХ СИСТЕМАХ 92
4.1. ПРОЦЕССЫ МАССОПЕРЕНОСА В НЕИДЕАЛЬНЫХ СРЕДАХ 92
4.2. ПРОЦЕССЫ МАССОПЕРЕНОСА В ДИССИГ1АТИВНЫХ СИСТЕМАХ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ЧАСТИЦ 95
4.2.1. ФУНКЦИИ ЭВОЛЮЦИИ МАССОПЕРЕНОСА ДЛЯ СЛУЧАЯ
НЕВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ЧАСТ ИЦ 95
4.2.2. ФУНКЦИИ ЭВОЛЮЦИИ МАССОПЕРЕНОСА ДЛЯ СЛУЧАЯ ГАРМОНИЧЕСКОГО
ОСЦИЛЛЯТОРА 96
4.2.3. АНАЛИЗ ФУНКЦИЙ ЭВОЛЮЦИИ МЛССОІІЕРЕНОСА 98
4.2.4. ФУНКЦИИ ЭВОЛЮЦИИ МАССОПЕРЕНОСА ДЛЯ СИСТЕМ
С РАЗЛИЧИЫМИ ВИДАМИ ПОТЕНЦИАЛОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 99
4.2.5. ПАРАМЕТРЫ ЧИСЛЕННОЙ ЗАДАЧИ 100
4.2.6. РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 102
4.3. ПРОЦЕССЫ МАССОПЕРЕНОСА В ЛАБОРАТОРНОЙ ПЫЛЕВОЙ ПЛАЗМЕ 108
4.3.1. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ 108
4.3.2. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕН ТОВ 109
4.4. МЕТОДИКА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЫЛЕВОЙ КОМПОНЕНТЫ ПЛАЗМЫ 115
4.5. ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ 122
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 124
ЛИТЕРАТУРА 132
3
СПИСОК НАИБОЛЕЕ ЧАСТО УПОТРЕБЛЯЕМЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
е - величина элементарного заряда (модуль заряда электрона);
\
Z - зарядовое число пылевой частицы;
1Р - среднее расстояние между пылевыми частицами в плазме;
тс, nij, т„ и М -масса электронов, ионов, нейтралов окружающего газа и пылевых частиц, соответственно;
пеу thy пп и nj— концентрации электронов, ионов, нейтралов окружающего газа и пылевых частиц, соответственно;
ТЄі Ті и 7- температура электронов, ионов и нейтральной компоненты плазмы в энергетических единицах;
Т и Ts - кинетическая температура пылевых частиц (кинетическая энергия их стохастического движения) и температура поверхности частицы;
Xu - длина экранирования плазмы (соответствующий радиус Дебая); ар — характерный размер частицы (радиус сферической пылевой частицы); а - радиус ячейки Вигнера-Зейтца; z = e1\z\/(apTc)-, т=Т/Г,\
li(c) - длина свободного пробега ионов (электронов);
/„ - длина свободного пробега атомов или молекул нейтрального газа;
IifC) - ток ионов (электронов), поглощаемых поверхностью пылевой частицы;
сгс(1) - сечение поглощения электронов (ионов) плазмы поверхностью пылевой частицы;
1с0) _ток электронов (или ионов) плазмы на поверхность пылевой частицы; vfr - коэффициент трения пылевой частицы, характеризующий эффективную частоту передачи импульса при столкновениях пылевых частиц с атомами или молекулами нейтрального газа;
Е - напряженность электрического поля;
F— сила;
U - электростатический потенциал; є-плотность энергии;
Р - давление;
D - коэффициент диффузии;
Кп - число Кнудсена.
)
4
ВВЕДЕНИЕ
Пылевая плазма представляет собой ионизированный газ, содержащий заряженные частицы конденсированного вещества (пыль) микронных размеров (макрочастицы), которые либо самопроизвольно образуются в плазме в результате различных процессов, либо вводятся в плазму извне. Такая плазма широко распространена в природе (в космосе, в верхних слоях атмосферы) и образуется в ряде технологических процессов (в процессе сгорания топлив, при травлении и напылении, в производстве наночастиц и т.д.) [1-11]. Наличие макроскопических частиц в плазме может существенно влиять па се химический и зарядовый состав, электрофизические и оптические свойства, а также на процессы теплообмена и массопереноса. Макрочастицы в плазме могут заряжаться потоками электронов и ионов, а также путем фото-, термо- или вторичной эмиссии электронов и приобретать значительный отрицательный или положительный электрический заряд (~102-105 с) [1-5]. Такие заряженные частицы эффективно взаимодействуют как между собой, гак и с внешними электрическими (или ‘ магнитными) нолями. Основным источником диссипации кинетической энергии пылевых частиц в слабоионизованной плазме являются их столкновения с нейтралами окружающего газа. Совместное действие внешних сил и сил мсжчастичного взаимодействия с процессами диссипации в такой плазме можег приводить к формированию как квазнстациоиарных плазменно-пылевых структур (подобных жидкости или твердому телу), так и к сложным колебательным или хаотическим режимам [12-29].
Благодаря большим зарядам, которые могут приобретать макрочастицы, в пылевой плазме при типичных условиях реатизустся весь диапазон состояний от дебаевской плазмы до сильно неидеатыюй системы заряженных частиц. Термодинамические свойства пылевой плазмы во многом определяются величиной параметра неидсальности Г, равного отношению потенциальной энергии кулоновского взаимодействия к кинетической энергии хаотического («теплового») движения, характеризуемого температурой частиц Т
Г = (е7)\Т1г),
где /р = П(1 1/"5 - среднее расстояние между частицами. Заряд пылевых частиц Z в плазме различной природы может быть очень большим. Например, в газоразрядной плазме низкого давления заряд определяется, в основном, поглощением электронов и ионов плазмы, и его можно оценить как Z - - ар 2У<Г, что для радиуса частицы ар ~ 1 мкм и температуры электронов Тс - 1 эВ дает ~ 103 элементарных зарядов. Потенциальная
5
энергия кулоновского взаимодействия пропорциональна произведению зарядов взаимодействующих частиц. Поэтому неидсальности подсистемы пылевых частиц достичь значительно легче, чем неидсальности электрон-ион ной подсистемы, несмотря на то, ч то концентрация частиц обычно намного ниже концентраций электронов и ионов.
Из простейшей и Ешиболее изученной модели однокомпонентной плазмы известно, что при Г > 1 в системе появляется ближний порядок, а при Г = 106 однокомпонентная плазма кристаллизуется |30]. Модель однокомпонентной плазмы не может претендовать на адекватное описание свойств пылевой плазмы, прежде всего из-за пренебрежения эффектами экранировки. Тем не менее, в работах [3, 31] было высказано предположение о возможности появления ближнего порядка в термически равновесной пылевой плазме, основанное на качественных результатах модели однокомпонентной плазмы. Аналогичные рассуждения привели Икези [32] к выводу о возможности кристаллизации пылевой подсистемы в газоразрядной плазме. Спустя несколько лет после опубликования эгой работы пылевой кристалл удалось наблюдать экспериментально в плазме емкостного высокочастотного (вч-) разряда [12-15]. Некоторое время спустя формирование упорядоченных пылевых структур было обнаружено в плазме тлеющего разряда постоянного тока [16-18], в термической плазме и в фотоиндуцированной плазме [19-21], а также в ядерно- возбуждаемой плазме при различных способах се индукции [22].
Лабораторная пылевая плазма является хорошей экспериментальной моделью как для изучения свойств сильно неидеальной плазмы, так и для-проверки существующих и развития новых феноменологических моделей в теории жидкости. Благодаря- своему размеру пылевые частицы могут быть сняты видеокамерой, что значительно упрощает применение прямых бесконтактных методов для их диагностики и позволяет проводить исследования процессов переноса на кинетическом уровне [12-22]. В частности, возможно прямое определение функции распределения пылевых частиц по координатам и импульсам. Это позволяет детально исследовать различные транспортные процессы, формирование фазовых переходов, низкочастотные пылевые колебания и т.д., а также делает возможным реализацию принципиально новых методов диагностики параметров пылевых частиц и окружающей плазмы.
Большинство экспериментов по изучению свойств пылевой плазмы проводится в плазме газовых разрядов (при давлениях Р газа, обычно инертного, от 0.03 до 3 Topp), где диссипация, обусловленная столкновениями с атомами или молекулами газа, играет значительную роль. Как было отмечено выше, макрочастицы, попадающие в разряд,
6
заряжаются потоками электронов и ионов и, взаимодействуя между собой и с плазмой, образуют различи!,1с структуры. Формирование квазидвумерных пылевых структур, состоящих от ~1 до ~10 слоев макрочастиц, является типичным для экспериментов в плазме приэлек (родного слоя вч- разряда. Изучение таких структур, включая исследование физических характеристик протяженного, практически однородного пылевого монослоя (идентичного рассматриваемому в работе), вызывают широкий интерес [33-39].
Одним из актуальнейших направлений физики является исследование фазовых переходов в двумерных системах. Плавление в двумерных системах качественно отличается от плавления трехмерных структур [40-42]. Попытки экспериментального исследования этого процесса были предприняты на самых различных физических объектах, среди которых следует упомянуть электроны па поверхности жидкого гелия [43-44], полимерные коллоиды [45-47], магнитные пузырьки в тонких пленках [48-49] и т.д. Слоистые плазменно-пылевые структуры в вч-разряде представляют собой исключительно удобный объект для изучения данного вопроса, т.к. динамику макрочастиц в них легко наблюдать на кинетическом уровне.
Диссипация играет важную роль для анализа динамики частиц в слабоионизованиой плазме. Как было отмечено, основным источником диссипации кинетической энергии пылевых частиц в лабораторной плазме являются их столкновения с нейтралами окружающего газа. Диффузия макрочастиц является основным процессом массопереноса, который (наряду с вязкостью) определяет энергетические потери (диссипацию) в плазменно-пылевых системах. Коэффициенты переноса (такие как коэффициенты диффузии, вязкости, теплопроводности) являются фундаментальными параметрами, которые отражают термодинамические свойства системы. Наличие аналитических соотношений для этих коэффициентов в случае жидкого состояния вещества дает возможность использовать известные гидродинамические модели для анализа распространения волн, сдвиговых течений и условий формирования различных неустойчивостей в неидеальных средах.
Одной из нерешенных проблем физики пылевой плазмы является аномальный разогрев пылевых частиц в газовых разрядах [50]. Кинетическая температура пылевых частиц, характеризующая энергию их хаотического «теплового» движения, может значительно превышать как температуру их поверхности (определяемую нейтралами окружающего газа), так и температуру электронной компоненты [25-27, 51-52]. Причиной могут являться пространственно-временные флуктуации параметров пылевой плазмы
7
(например, зарядов макрочастиц [25, 27, 52], а также развитие различных плазменно-пылевых неустойчивостей в электрических полях газоразрядных камер [26, 53]. В данной работе предложен новый механизм, объясняющий этот феномен.
Целыо настоящей работы являлось исследование динамики макрочастиц в пылевых структурах, находящихся в газоразрядной плазме, включая анализ систем е различными потенциалами межчастичного взаимодействия, условий формирования протяженных квазидвумерных структур заряженных пылевых частиц, процессов массопсреноса на малых временах наблюдения, особенностей фазовых переходов в квазидвумерных пылевых системах, а также проверку вылолнясмости фундаментальных законов физики в рассматриваемых структурах.
Для достижения поставленных целен были проанализированы данные экспериментов, проведенных в лабораторной пылевой плазме с широким диапазоном параметров, а также данные численного моделирования плазменно-пылевых структур с условиями, близкими к экспериментальным. В результате проведенного анализа были: определены основные параметры, отвечающих за фазовое состояние и процессы переноса в анализируемых системах; найдены аналитические соотношения для различных физических характеристик таких систем; получен критерий формирования нового пылевого слоя в вч-разряде; разработана новая методика бесконтактной диагностики параметров пылевой компоненты плазмы.
Научная новизна работы состоит в следующем:
1. Предложен критерий, определяющий появлетше нового пылевого слоя в квазидвумерной системе макрочастиц, взаимодействующих посредством различных изотропных парных потенциалов. Попытки вывести такой критерий предпринимались в литературе ранее; так, в работе [34] были представлены качественные соотношения между концентрацией частиц в протяженном (неограниченном) слое, величиной градиента внешнего электрического поля, длиной экранирования и зарядом для макрочастиц, взаимодействующих посредством экранированного кулоновского потенциала. Аналитического условия, объединяющего перечисленные параметры в критерий формирования нового пылевого слоя в ограниченной системе частиц, ранее предложено не было.
(
8
2. Впервые выполнено исследование динамики неоднородных квазидвумерных плазменнопылевых структур, формирующихся в приэлектродном слое вч- разряда, в которых сосуществуют области с различными фазовыми состояниями (пылевая жидкость и пылевой кристалл). Для рассмотренных областей шалевых подсистем были найдены парные корреляционные функции и проведен анализ асимптотики их затухания с ростом расстояния между частицами.
3. Изучены термодинамические свойства квазидвумерных диссипативных структур с экранированным кудоновским потенциалом взаимодействия, включая особенности их двухсгадийного плавления. Полученные результаты имеют значительное отличие от результатов, найденных для чисто двумерных систем [35,43,47-49,54-55].
4. Предложены новые аппроксимации для уравнений состояния двумерных систем с экранированным потенциалом парного взаимодействия. В отличие от существующих ранее [56], предлагаемые аппроксимации позволяют с высокой точностью описывать термодинамическое поведение двумерных систем в широком диапазоне параметров неидсалыюсти.
5. Предложен новый механизм «разогрева» пылевых частиц за счет электростатических колебаний плазмы. Приведены аналитические соотношения для оценки стохастической энергии, приобретаемой уединенной макрочастицей в слабоионизованной плазме за счет ее тепловых флуктуаций. Предлагаемые соотношения позволяют оценить величину минимальной кинетической температуры пылевой частицы в квазиравновесной плазме для условий, когда не происходит развитие различных плазменно-пылевых неустойчивостей, или распространения плазменных воли.
6. Выполнен анализ результатов численного моделирования процессов массопереноса на малых временах наблюдения для протяженных двумерных и трехмерных нсидеальных систем макрочастиц, взаимодействующих посредством различных изотропных парных потенциалов. Получено, что эволюция среднеквадратичного смещения частиц в жидкостных системах на малых временах наблюдения соответствует эволюции колебаний частицы в кристаллической решетке с некоторой характерной частотой (сос), пропорциональной второй производной парного потенциала межчастичного взаимодействия. Ранее аналогичные результаты были найдены только для систем частиц, взаимодействующих с экранированным кулоновским потенциалом [57].
9
7. Получены аналитические соотношения между автокорреляционными функциями скоростей и смещений взаимодействующих частиц, движение которых описывается уравнениями Ланжевена.
8. Впервые выполнена экспериментальная проверка корректности использования стохастической модели, заданной системой уравнений Ланжевена, для описания динамики пылевых частиц в лабораторной плазме, включая проверку справедливости формулы Грина-Кубо для коэффициента диффузии и наличия определенных функциональных связей между автокорреляционными функциями скоростей и смещений пылевых частиц в плазме, которые являются следствием моделирования их движения при помощи уравнений Ланжевена.
9. Предложена новая методика для одновременного определения параметров пылевой компоненты плазмы, таких как: средняя скорость стохастического «теплового» движения пылевых частиц, характерная частота их столкновений между собой и коэффициент трения пылевых частиц, определяющий их эффективную частоту столкновений с нейтралами окружающего газа. Перечисленные параметры, в свою очередь, позволяют определить параметр неидеалыюсти анализируемой системы и оценить величину зарядов макрочастиц.
Полученные результаты могут бьггь использованы широким кругом специалистов, занимающихся изучением физических свойств пылевой плазмы, а также разработкой методов бесконтактной диагностики дисперсных сред. Результаты данной работы могут способствовать развитию ряда приложений, связанных с удалением частиц при производстве микросхем, моделированием нанокристаллов, контролируемым осаждением взвешенных частиц на подложку с целью получения материалов и покрытий с заданными свойствами и т.д. Методика бесконтактной диагностики пылевых частиц, выносимая на защиту, легко адаптируема для дисперсных систем различной природы (при условии наличия информации о потенциале межчастичного взаимодействия), в том числе биологических. Одним из наиболее перспективных приложений данной методики автору представляется исследование поведения систем живых клеток в растворах. Как известно, белки в виде водных растворов присутствуют во всех живых организмах, определяя многие жизненно важные функции. Развитие патологических процессов в организме, таких как сердечно-сосудистые и онкологические заболевания, сопровождается изменениями ряда молекулярных параметров в клетках, тканях, а также в сыворотке крови. Поэтому исследование поведения белковых макромолекул в растворах является
10
очень важным для понимания процессов, происходящих в живых организмах. Отмстим, что при изучении фертильности наиболее важными показателями являются величины подвижности и заряда сперматозоидов - параметры, которые легко оценить с помощью предложенной методики.
В качестве основных результатов
автор выносит на защиту следующие научные положения:
критерий формирования нового пылевого слоя в протяженной и ограниченной системах макрочастиц, взаимодействующих посредством различных изотропных парных потенциалов;
результаты экспериментального и численного исследования фазового состояния квазидвумерных систем в плазме вч- разрядов (включая их уравнения состояния и особенности плавления);
результаты проверки корректности использования стохастической модели, заданной системой уравнений Ланжевена, для описания динамики пылевых частиц в лабораторной плазме ( включая проверку справедливости формулы Грина-Кубо для коэффициента диффузии и наличия определенных соотношений между между автокорреляционными функциями скоростей и смещений макрочастиц);
новую методику бесконтактной диагностики пылевой компоненты плазмы для одновременного определения таких параметров макрочастиц, как их кинетическая температура, коэффициент трения и параметр неидеальности систем!»!.
11