極區(qū)中間層塵埃等離子體局域結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文極區(qū)中間層塵埃等離子體局域結(jié)構(gòu)的研究姓名：張文貴申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：等離子體物理指導(dǎo)教師：馬錦秀20100501A b s t r a c tP o l a rM e s o s p h e r eS u m m e rE c h o e s ( P M S E ) ，a k i n do fs t r o n gr a d a rb a c k s c a t t e rf r o m t h e p

2、o l a r m e s o p a u s e r e g i o n ( 8 0 - 0 0 k m ) d u r i n g t h e s u m m e r t i m e ，h a s a t t r a c t e da ’g r e a td e a lo f i n t e r e s ti nt h el a s tt h i r t yy e a r s ．I ti sa c c e p t e dt o d

3、a yt h a tP M S E a r e r a d a re c h o e sd e t e r m i n e d b yt h el o c a l s t r u c t u r e s o ft h ee l e c t r o nn u m b e rd e n s i t y , y e tt h em e c h a n i s m r e m a i n s a n o p e nq u e s t i o n

4、 ．T h ea b u n d a n t w a t e r v a p o r f r o m s u m m e ra t m o s p h e r i c c i r c u l a t i o n i s e a s i l yc o n d e n s e d t o i c e p a r t i c l e si nt h eP M S E l a y e r b e c a u s eo fe x t r e m

5、e l yl o wt e m p e r a t u r et h e r e ．T h e s ei c ep a r t i c l e sa r eb e l i e v e dt o a f f e c t t h e l o c a ls t r u c t u r e 8 o f t h ee l e c t r o nn u m b e rd e n s i t yg r e a t l yO n o n e h a n

6、 d ，i c ep a r t i c l e sa r eu s u a l l yn e g a t i v e l yc h a r g e db yt h ea t t a c h m e n to f e l e c t r o ni nm e s o s p h e r i ce n v i r o n m e n t , a n dt h u sr e d u c et h en u m b e rd e n s i t

7、 yo f f r e ee l e c t r o n ．O nt h e o t h e rh a n d ，t h er e l a t i v e l yh e a v y m a s so f i c ep a r t i c l e sm i g h ta l s o i n f l u e n c e t h ef o r m a t i o na n dl i f e t i m eo ft h e e l e c t

8、r o nn u m b e rd e n s i t yi r r e g u l a r i t yb yr e d u c i n g t h e d i f f u s i o no f e l e c t r o n 。I n t h i sd i s s e r t a t i o n ，w es t u d i e d a n d d i s c u s s e d t h ep o s s i b l es m a l

9、ls c a l e s t r u c t u r e so ft h ep l a s m ad e n s i t i e si n t y p i c a lm e s o s p h e r i cd u s t yp l a s m a s ．W ef i r s t l y e s t a b l i s h e dao n e - d i m e n s i o n a lf l u i dm o d e lc o n

10、s i s t i n ge l e c t r o n s ，i o n s ，a n dh e a v y i c ep a n i c l e s ．T h ei c e p a r t i c l e s a c t 嬲an e g a t i v e l y c h a r g e db a c k g r o u n dm o v i n gw i t h t h e t e r m i n a lv e l o c i t

11、 ya sa r e s u l to f t h eb a l a n c eb e t w e e n t h eg r a v i t ya n d n e u t r a la i rf r i c t i o n ．I nt h i sm o v i n gf l a m e 。w es t u d i e d t h e d i f f u s i o n p r o c e s so f i o n a n d e l e

12、 c t r o na Sw e l la st h e l o c a ls t r u c t u r e so f p l a s m as y s t e m a n de l e c t r i cf i e l dt h e r e i n ．W et h e nn u m e r i c a l l y d i s c u s s e dt h e l o c a l p l a s m a s t r u c t u r

13、 e s w i t h au n i f o r m n u m b e rd e n s i t y a n dw i t h ad e n s i t yf l u c t u a t i o no f t h ei c ep a r t i c l e s ，r e s p e c t i v e l y ．T h ei n f l u e n c e o f t h ed i f f e r e n tp a r a m e

14、t e r so f t h ei c e a n d p l a s m a o nt h e s t r u c t u r e si sa l s od i s c u s s e d ．W h e n t h en u m b e rd e n s i t yo f i c e p a n i c l e si s u n i f o r m ，s m a l ls t r u c t u r e so f e l e c t

15、r o n( i o n ) n u m b e r d e n s i t ya r eo b t a i n e d ．T h es c a l e l e n g t h so f t h es t r u c t u r e sa r eo f t h e o r d e ro fs e v e r a lm e t e r s ，w h i c h a r ec o m p a r a b l e w i t ht h e V