Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 514

Новая модель описания свойств плотной плазмы

Новая модель описания свойств плотной плазмы
Сотрудник РУДН описал свойства плотной плазмы с помощью простой модели. Такая модель удобна, потому что не требует сложный вычислительных операций

Сотрудник РУДН описал свойства плотной плазмы с помощью простой модели. Исследование представлено в в журнале Annals of Physics. Ученый смоделировал оптические свойства плотной плазмы, а после сравнил результаты с данными экспериментов. Такая модель удобна, потому что не требует сложных  вычислительных операций.

Плазма – одно из состояний вещества. В высокой плотности его применяют в разного рода технических и экспериментальных конструкциях. Среди них сильноточные электрические разряды, мишени для управляемого термоядерного синтеза и лазерные мишени, которые применяют для исследования свойств вещества при сверхвысоких давлениях. Коэффициент поглощения света в плазме, а именно фотоэффект и поглощение света в оптических линиях – важное условие ее применения. Эти процессы зависят от микрополя - электрического поля внутри плазмы, которое появляется из-за хаотического теплового движения зарядов. Знание характеристик этого поля помогает в решении многих научно-технических задач.

Александр Белов, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН рассказал, что для создания новой модели исследователи изучили все модели и их принципы работы. «Мы тщательно проанализировали описанные в литературе модели и нашли их недостатки. В частности, эти модели дают бесконечную плотность энергии электрического поля в атомной ячейке, что нефизично. Есть только одна модель, в которой эти недостатки отсутствуют, — это модель квазинезависимых частиц (Quasi Independent Particle model, QUIP). Мы построили обобщение этой модели, позволяющее учесть неоднородность плазменного микрополя. Фактически это расширяет область применимости модели на плазму сверхвысоких плотностей, для которой приближение однородного микрополя уже не справедливо. Обобщенная модель QUIP очень проста и не требует трудоемких вычислений, так как все формулы выписываются в явном виде», — отметил он.

Чтобы проверить теоретическую модель, ученый сравнил ее с экспериментами по свечению лазерной плазмы, которые проводились с 1980-х годов. Тогда стеклянные микропузырьки покрывались слоем алюминия и наполнялись смесью дейтерия, аргона, криптона, неона и других газов. После они подвергались нагреванию мощной многопучковой лазерной системой, в результате - внутри микропузырька плазма с высокой температурой и плотностью, излучающая серии линий в рентгеновском диапазоне. «Теоретическое предсказание числа наблюдаемых спектральных линий зависит от принятой модели. В подавляющем большинстве работ этот параметр не сравнивается с экспериментом и даже не вычисляется. Проведенное нами сравнение показывает, что все модели, за исключением модели QUIP, расходятся с экспериментом. Это значит, что предлагаемая модель описывает эксперимент лучше, чем другие. Такая апробация убедительно показывает преимущества обобщенной модели QUIP перед известными моделями», — объяснил Александр Белов.

Источник: РУДН

исследование новая модель рудн свойства плазмы

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.