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Vortex motion of dust particles due to non-conservative ion drag force in a plasma

机译:尘埃颗粒的涡旋运动导致等离子体中的非保守离子拖曳力

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摘要

Vortex motion of the dust in a dusty plasma is shown to result because non-parallelism of the ion density gradient and the gradient of the magnitude of the ion ambipolar velocity cause the ion drag force on dust grains to be non-conservative. Dust grain poloidal vortices consistent with the model predictions are experimentally observed, and the vortices change character with imposed changes in the ion temperature profile as predicted. For a certain ion temperature profile, two adjacent co-rotating poloidal vortices have a well-defined X-point analogous to the X-point in magnetic reconnection.
机译:由于离子密度梯度和离子双极速度大小的梯度不平行,会导致尘埃在尘埃等离子体中产生涡旋运动,这是由于尘埃颗粒上的离子阻力是非保守的。实验观察到与模型预测相符的尘埃颗粒状涡旋,并且涡旋随离子温度分布的变化而改变特征,如预测的那样。对于特定的离子温度曲线,两个相邻的同向旋转的极向涡旋具有明确定义的X点,类似于磁重新连接中的X点。

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