- PII
- S30345766S0370274X25060061-1
- DOI
- 10.7868/S3034576625060061
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 121 / Issue number 11-12
- Pages
- 892-897
- Abstract
- Исследована сильно нелинейная волна плотности, переходящая в ударную волну, в трехмерной комплексной плазме газового разряда постоянного тока на научной аппаратуре “Плазменный кристалл-4” в условиях микрогравитации. Перепад давления плазменно-пылевой структуры в волне доминировал над трением о нейтральный газ при выбранных условиях эксперимента. Найдена скорость распространения ударной волны. Определены скорости индивидуальных микрочастиц. Восстановлены профили скорости и концентрации микрочастиц в развивающейся ударной волне. Получено хорошее соответствие экспериментальных профилей и результатов численного моделирования методом молекулярной динамики. Оценки также показали, что число Маха в набегающем потоке составило 4.3.
- Keywords
- Date of publication
- 25.04.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 39
References
- 1. H. Thomas, G. E. Morfill, V. Demmel, J. Goree, B. Feuerbacher, and D. M¨ohlmann, Phys. Rev. Lett. 73, 652 (1994).
- 2. J. H. Chu and L. I, Phys. Rev. Lett. 72, 4009 (1994).
- 3. Y. Hayashi and K. Tachibana, Jpn. J. Appl. Phys. 33, L804 (1994).
- 4. A. Melzer, T. Trottenberg, and A. Piel, Phys. Lett. A 191, 301 (1994).
- 5. V. E. Fortov, A. P. Nefedov, V. M. Torchinskiˇi, V. I. Molotkov, A. G. Khrapak, O. F. Petrov, and K. F. Volykhin, JETP Lett. 64, 92 (1996).
- 6. J. U. Klamser, S. C. Kapfer, and W. Krauth, Nat. Commun. 9, 5045 (2018).
- 7. H. M. Thomas and G. E. Morfill, Nature 379, 806 (1996).
- 8. S. A. Khrapak, B. A. Klumov, P. Huber, V. I. Molotkov, A. M. Lipaev, V. N. Naumkin, H. M. Thomas, A. V. Ivlev, G. E. Morfill, O. F. Petrov, V. E. Fortov, Y. Malentschenko, and S. Volkov, Phys. Rev. Lett. 106, 205001 (2011).
- 9. S. A. Khrapak, B. A. Klumov, P. Huber, V. I. Molotkov, A. M. Lipaev, V. N. Naumkin, A. V. Ivlev, H. M. Thomas, M. Schwabe, G. E. Morfill, O. F. Petrov, V. E. Fortov, Y. Malentschenko, and S. Volkov, Phys. Rev. E 85, 066407 (2012).
- 10. S. Bose, M. Kaur, P. K. Chattopadhyay, J. Ghosh, E. Thomas, and Y. C. Saxena, Journal of Plasma Physics 85(1), 905850110 (2019).
- 11. T. Bockwoldt, O. Arp, K. O. Menzel, and A. Piel, Phys. Plasmas 21, 103703 (2014).
- 12. N. N. Rao, P. K. Shukla, and M. Y. Yu, Planet. Space Sci 38, 543 (1990).
- 13. C. Thompson, A. Barkan, N. D’Angelo, and R. L. Merlino, Phys. Plasmas 4, 2331 (1997).
- 14. S. Khrapak, D. Samsonov, G. Morfill, H. Thomas, V. Yaroshenko, H. Rothermel, T. Hagl, V. Fortov, A. Nefedov, V. Molotkov, O. Petrov, A. Lipaev, A. Ivanov, and Y. Baturin, Phys. Plasmas 10, 1 (2003).
- 15. S. V. Annibaldi, A. V. Ivlev, U. Konopka, S. Ratynskaia, H. M. Thomas, G. E. Morfill, A. M. Lipaev, V. I. Molotkov, O. F. Petrov, and V. E. Fortov, New J. Phys. 9, 327 (2007).
- 16. D. Samsonov, J. Goree, Z. W. Ma, A. Bhattacharjee, H. M. Thomas, and G. E. Morfill, Phys. Rev. Lett. 83, 3649 (1999).
- 17. D. Samsonov, J. Goree, H. M. Thomas, and G. E. Morfill, Phys. Rev. E 61, 5557 (2000).
- 18. D. Samsonov, A. V. Ivlev, R. A. Quinn, G. Morfill, and S. Zhdanov, Phys. Rev. Lett. 88, 095004 (2002).
- 19. D. Samsonov, S. K. Zhdanov, R. A. Quinn, S. I. Popel, and G. E. Morfill, Phys. Rev. Lett. 92, 255004 (2004).
- 20. T. E. Sheridan, V. Nosenko, and J. Goree, Phys. Plasmas 15, 073703 (2008).
- 21. D. Samsonov, G. Morfill, H. Thomas, T. Hagl, H. Rothermel, V. Fortov, A. Lipaev, V. Molotkov, A. Nefedov, O. Petrov, A. Ivanov, and S. Krikalev, Phys. Rev. E 67, 036404 (2003).
- 22. V. E. Fortov, O. F. Petrov, V. I. Molotkov, M. Y. Poustylnik, V. M. Torchinsky, V. N. Naumkin, and A. G. Khrapak, Phys. Rev. E 71, 036413 (2005).
- 23. A. Usachev, A. Zobnin, O. Petrov, V. Fortov, M. H. Thoma, H. H¨ofner, M. Fink, A. Ivlev, and G. Morfill, Phys. Plasmas 16, 053028 (2014).
- 24. S. Sch¨utt, C. A. Knapek, D. Maier, D. P. Mohr, and A. Melzer, Phys. Plasmas 32, 023704 (2025).
- 25. M. Y. Pustylnik, M. A. Fink, V. Nosenko et al. (Collaboration), Rev. Sci. Instrum. 87, 093505 (2016).
- 26. F. Aurenhammer, ACM Comput. Surv. 23, 345 (1991).
- 27. A. V. Ivlev, M. H. Thoma, C. R¨ath, G. Joyce, and G. E. Morfill, Phys. Rev. Lett. 106, 155001 (2011).
- 28. A. V. Ivlev, J. Bartnick, M. Heinen, C.-R. Du, V. Nosenko, and H. L¨owen, Phys. Rev. X 5, 011035 (2015).
- 29. M. Rosenberg, Journal of Vacuum Science Technology A: Vacuum Surfaces and Films 14, 631 (1996).
- 30. V. E. Fortov, A. G. Khrapak, S. A. Khrapak, V. I. Molotkov, A. P. Nefedov, O. F. Petrov, and V. M. Torchinsky, Phys. Plasmas 7, 1374 (2000).
- 31. G. Joyce, M. Lampe, and G. Ganguli, Phys. Rev. Lett. 88, 095006 (2002).
- 32. S. Khrapak and V. Yaroshenko, Plasma Phys. Control. Fusion 62, 105006 (2020).
- 33. V. V. Zhakhovskiˇı, V. I. Molotkov, A. P. Nefedov, V. M. Torchinskiˇi, A. G. Khrapak, and V. E. Fortov, Soviet JETP Lett. 66, 419 (1997).
- 34. O. S. Vaulina, S. A. Khrapak, A. P. Nefedov, and O. F. Petrov, Phys. Rev. E 60, 5959 (1999).
- 35. A. P. Thompson, H. M. Aktulga, R. Berger, D. S. Bolintineanu, W. M. Brown, P. S. Crozier, P. J. in’t Veld, A. Kohlmeyer, S. G. Moore, T. D. Nguyen, R. Shan, M. J. Stevens, J. Tranchida, C. Trott, and S. J. Plimpton, Comput. Phys. Commun. 271, 108171 (2022).
- 36. A. M. Lipaev, V. N. Naumkin, S. A. Khrapak, A. D. Usachev, O. F. Petrov, M. H. Thoma, M. Kretschmer, C.-R. Du, O. D. Kononenko, and A. V. Zobnin, Phys. Rev. E 111, 015209 (2025).
- 37. P. S. Epstein, Phys. Rev. 23, 710 (1924).
- 38. W. Sun, M. Schwabe, H. M. Thomas, A. M. Lipaev, V. I. Molotkov, V. E. Fortov, Y. Feng, Y.-F. Lin, J. Zhang, Y. Guo, and C.-R. Du, EPL (Europhysics Letters) 122, 55001 (2018).
- 39. S. A. Khrapak and H. M. Thomas, Phys. Rev. E 91, 023108 (2015).
