Effect of truncation of electron velocity distribution on release of dust particle from plasma-facing wall

プラズマ対向壁からのダスト粒子の離脱に対する電子速度分布の先端切取りの効果

冨田 幸博*; Smirnov, R.*; 中村 浩章*; Zhu, S.*; 滝塚 知典; Tskhakaya, D.*

Tomita, Yukihiro*; Smirnov, R.*; Nakamura, Hiroaki*; Zhu, S.*; Takizuka, Tomonori; Tskhakaya, D.*

プラズマ中のダスト粒子の挙動の研究では、プラズマはマクスウェル分布していると通常仮定している。ダスト粒子が導体壁上にあるとき、それを取り囲むプラズマはマクウェル分布と大きく異なっている。この論文では、電子速度分布の先端が切り取られていることにより、球形ダスト粒子がプラズマ対向壁から離脱するための条件がどう影響されるかを調べる。先端切取りの効果により、壁上の電場は、マクスウェル分布のときに比べ大きくなる。この増大された壁上電場のために、重力が壁から離れる向きにあるときのダスト粒子離脱条件領域は小さくなる。

In the study of dust behavior in plasma it is usually assumed that plasma particles are Maxwell distributed. If the dust is located on the conducting wall, the surrounding particle distribution can significantly differ from the Maxwellian. In this work we study the effect of truncation of electron velocity distribution on release conditions of a spherical dust particle from a plasma-facing wall. The truncation effect enlarges the electric field at the wall compared compared to the Maxwellian. The stronger electric field at the wall makes the released region smaller when the gravitational force is directed from the wall.