Нові гіперболічні статистики для рівноважної функції розподілу взаємодіючих електронів
DOI:
https://doi.org/10.24028/gj.v44i6.273643Ключові слова:
холодна плазма, функція розподілу електронів, еліптичні функції, електрони атмосфериАнотація
Подано нові статистики малопараметричного розподілу типу sech (ε,µ), які з високою точністю відтворюють результати моделювання плазми методом динаміки багатьох частинок (ДБЧ). В основу нового розподілу покладено концептуальну модель двохкомпонентної плазми — віртуальні квазічастинки негативної енергії (екситона фаза ε<0); область розсіювання позитивної енергії (газова фаза ε>0). Оптимізація та елементарні оцінки застосування статистики sech (ε,µ) розподілу проведені за результатами експериментів ДБЧ. Функція розподілу sech (ε,µ) скорочує кількість параметрів трикускового ДБЧ-розподілу з чотирьох коефіцієнтів енергетичної дифузії (D1, D2, D3, D4) до двох — хімічний потенціал µ і коефіцієнт асиметрії α. Функціональний зв’язок D1, D2, D3, D4 з хімічним потенціалом системи µ у розподілі sech (ε, µ) вводиться аналогічно співвідношенню Ейнштейна між рухливістю та константами енергетичної дифузії. Функціональне різноманіття диференціального рівняння належить до сімейства еліптичних функцій та значно ширше наведеного гіперболічного розв’язання, що має суттєво фізичний додаток для комплексних значень енергії ε. Запропонована спрощена схема на основі фізичної інтерпретації негативних енергій може бути записана для електрометричних електронів атмосфери, що раніше становило значні методичні складності. Хімічні потенціали флюїдної (метастабільні стани) та газової фаз представлені як функції параметра неідеальності плазми. Завдання поставлено як додаток до проблеми електрометричних електронів атмосфери. Запропонований розподіл, не представлений у математичній статистиці та статистичній фізики, є новим і вкрай актуальним.
Посилання
Aghigh, M., Grant, K., Haenel, R, Marroquín, K.L., Martins, F.B.V., Sadegi, H., Schulz-Weilin, M., Sous, J., Wang, R., Keller, J.S., & Grant, E.R. (2020). Dissipative dynamics of atomic and molecular Rydberg gases: Avalanche to ultracold plasma states of strong coupling. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 53(7), 074003. https://doi.org/10.1088/1361-6455/ab604f.
Anderson, D.A. (2015). Rydberg molecules and circular Rydberg states in cold atom clouds. Doctor of Philosophy (Applied Physics) in the University of Michigan, 157 p.
Maiorov , S.A., Tkachev, A.N., & Yakovlenko, S.I. (1991). Investigation of the fundamental properties of a Coulombian plasma by the method of many-particle dynamics. Soviet Physics Journal, 34(11), 951—976. https://doi.org/10.1007/bf00895472.
Maiorov , S.A., Tkachev, A.N., & Yakovlenko, S.I. (1992). Mathematical models and computer experiment. Unexpected properties of classical coulomb plasma revealed by computer simulation ab initio. Matematicheskoye modelirovaniye, 4(7), 3—30 (in Russian).
Maiorov , S.A., Tkachev, A.N., & Yakovlenko, S.I. (1995). Metastable state of supercooled plasma. Physica Scripta, 51(4), 498—516. https://doi.org/10.1088/0031-8949/51/4/012.
Morrison, J.P., Saquet, N., & Grant, E.R. (2012). Classical scaling and the correspondence between the coupled rate equation and molecular dynamics models for the evolution of ultracold neutral plasma. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 45(2), 025701. https://doi.org/10.1088/0953-4075/45/2/025701.
Tkachev, A.N., & Yakovlenko, S.I. (1993). Reasons for the slowing of recombination in a plasma bubble produced during irradiation of a target with a pulse from a XeCl laser. Quantum Electronics, 23(2), 91—92. https://doi.org/10.1070/QE1993v023n02ABEH002947.
Tkachev, A.N., & Yakovlenko, S.I. (2001). Relaxation of Rydberg states in an ultracold plasma. Quantum Electron, 31(12), 1084—1088. https://doi.org/10.1070/QE2001v031n12ABEH002111.
Tkachev, A.N., & Yakovlenko, S.I. (1997). Stochastic perturbation and relaxation of a classical Coulomb plasma. Technical Physics Letters, 23(9), 686—689. https://doi.org/10.1134/1.1261656.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).