شحن الغبار وتعبئة يتجلى في ثلاث تجارب مع التعرض للبلازما الحرارية مع شعاع الإلكترونات، وشعاع الإلكترونات فقط، أو الأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية) الإشعاع فقط. هذه التجارب الحالية فهم متقدم للنقل الكهربائي الغبار ودورها في تشكيل أسطح لوحة الهيئات الكواكب.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
طرق تجريبية من الغبار الشحن والتعبئة على الأسطح مع التعرض للأشعة فوق البنفسجية أو البلازما
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
وقد تم الافتراض النقل الكهربائي الغبار لشرح عدد من الملاحظات للظواهر الكوكبيه غير عادية. وهنا، ثبت مؤخرا باستخدام ثلاثة وضعت تجارب في الغبار التي تتعرض جزيئات للبلازما الحرارية مع شعاع الإلكترونات، وشعاع الإلكترونات فقط، أو الأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية) الإشعاع فقط. مصدر ضوء الأشعة فوق البنفسجية وقد عرض النطاق ترددي ضيق في الطول الموجي تركزت في 172 شمال البحر الأبيض المتوسط. شعاع الإلكترونات بالطاقة من 120 eV يتم إنشاؤها بواسطة خيوط ساخنة متحيزة سلبيا. عندما يتم تعبئة فراغ الغرفة بغاز الأرجون، يتم إنشاء بلازما حرارية بالإضافة إلى شعاع الإلكترون. ذرات الغبار العازلة لبضع عشرات من ميكرون في القطر المستخدمة في التجارب. وتسجل ذرات الغبار تكون lofted إلى ارتفاع يصل إلى بضعة سنتيمترات مع سرعة إطلاق ما يصل إلى 1 م/ثانية. هذه التجارب تثبت أن الانبعاثات صور و/أو الإلكترونات الثانوية من سطح متربة تغييرات إليه الشحن من ذرات الغبار. وفقا وضعت مؤخرا "مصححة نموذج المسؤول"، يمكن إعادة استيعاب الإلكترونات المنبعثة داخل ميكروكافيتيس بين ذرات الغبار المجاورة تحت السطح، تسبب تراكم الاتهامات السلبية المحسنة على الغبار المحيطة جسيمات. سلبا على اتهم قوات بغيضة بين هذه الجزيئات قد تكون كبيرة بما يكفي تعبئة ويقلع منها على السطح. هذه التجارب المتقدمة فهم الغبار الشحن والنقل على الأسطح المغبرة، وأرست أساسا لإجراء تحقيقات في المستقبل لدورها في تطور الهيئات الكواكب لوحة السطحية.
المقدمة
لوحة الهيئات الكواكب، مثل القمر والكويكبات، مغطاة بذرات الغبار الدقيقة تسمى الحتاتي. هذه الهيئات لوحة، خلافا للأرض، يتعرض مباشرة لبلازما الرياح الشمسية، والطاقة الشمسية البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية)، مما تسبب الغبار الحتاتي إلى توجيه الاتهام. واتهم هذه ذرات الغبار قد ولذلك سيتم تعبئة، lofted، نقلها، أو حتى طرد وفقدت من على سطح الأرض بسبب القوى الكهربائي. اقترح الأول دليل على هذه العملية الالكتروستاتيكي هو ما يسمى "وهج الأفق القمري"، وتوهج متميزة فوق الأفق الغربي لاحظ بعد فترة وجيزة من غروب الشمس بالمركبة الفضائية المساحين 5 و 6 و 7 قبل خمسة عقود (الشكل 1a)1، 2،
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1-فراغ الغرفة الإعداد
- ضع ورقة مطاط عازلة (0.2 سم وقطرها 5 سم) مع وجود ثقب مركزي 1.9 سم في القطر على صفيحة عازلة (2 سم وقطرها 20 سم) (الشكل 2 أ، ب). تحميل العازلة، على شكل غير منتظم من ذرات الغبار (بين 10 و 50 ميكرومتر في القطر) في الحفرة.
- ضع اللوحة العازلة على لوحة معدنية دائمة في وسط فراغ غرفة. كهربائياً عزل لوحة معدنية من الدائرة باستخدام السيراميك المواجهات.
- قم بتشغيل مضخات التفريغ (مضخة التوربينية مدعومة بمضخة ميكانيكية التخشين) للوصول إلى ضغط قاعدة ~ 10-6 عربة. تبين التجارب التي تجري في أسطواني فراغ غرفة الفولاذ المقاوم للصدأ، 50 سم وقطرها 28 سم (الشكل 2 (....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
أجريت مجموعة من التجارب باستخدام خيوط أعلى أو أسفل. مع الإعداد أعلى الشعيرة، قفز من ذرات الغبار تم تسجيلها (الشكل 3a). في المقابل، ظلت ذرات الغبار في الراحة عند استخدام خيوط السفلي. وقد تم قياس أن الحقل الكهربائي العمودي على السطح نفسه (16 V/سم تقريبا) في كل التجارب حسب الشروط الموضحة في الخطوة 2 بروتوكول26. تشير هذه النتائج إلى أن القوة الكهربائي بسبب المجال الكهربائي غمد ليست كبيرة بما يكفي لتعبئة جزيئات الغبار. والفرق الوحيد بين هذه.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
لعقود من الزمان، ظلت مشكلة النقل الكهربائي الغبار على الحتاتي الهيئات لوحة سؤال مفتوح كيف ذرات الغبار الحتاتي الحصول على مصاريف كبيرة بما فيه الكفاية لتصبح تعبئة أو lofted. 26،الدراسات المختبرية الأخيرة27 أساسية متقدمة فهم هذه المشكلة.
هنا، أنها أظهرت التجارب وضعت مؤخرا ثلاثة لإظهار الغبار الشحن والتعبئة في البلازما الحرارية مع شعاع الإلكترونات، وشعاع الإلكترونات فقط أو إشعاع الأشعة فوق البنفسجية فقط. والعنصر الأساسي في هذه التجارب خلق.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
شكر وتقدير
معهد ناسا/سيرفي للبلازما النمذجة والأجواء و "الغبار الكوني" (الأثر) وبرنامج عمل أنظمة الطاقة الشمسية ناسا كان تأييد هذا العمل (منح رقم: NNX16AO81G).
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| غرفة التفريغ | أي | NA | |
| من خلال | خيوط التنغستن EFT0113053 | ||
| (بسمك 0.1 مم) | مصدر طاقة Goodfellow | W055250 | Thoriated |
| # 1 (0-8V ، 3A) Agilent | E3610A | أو ما يعادلها | |
| من مصدر الطاقة # 2 (0-140 فولت ، 0.5 أمبير) Agilent | E3612A | أو ما يعادله | |
| مصباح الأشعة فوق البنفسجية | Osram | XERADEX L40 / 120 / SB-SX48 / KF50HV | أو ما يعادلها |
| من عينة الغبار | أي | محاكيات المريخ أو القمر أو أنواع أخرى | المنتظمة الشكل ، المنخل ، العازلة |
| أي | عازلة | ذات سمك NA > 1 سم | |
| صفائح مطاطية | أي | سماكة NA > 1 | |
| مم صفيحة معدنية | أي | NA | |
| تقف السيراميك | ماكماستر | 94335A130 | 1/2 بوصة قطر |
| كاميرا فيديو (مستهلك) | باناسونيك | HC-VX870 | أو ما يعادلها |
| من كاميرا فيديو (عالية السرعة) | Phantom | V2512 | > مصباح LED 1000 إطارا في الثانية |
| أي | NA | 500W التنغستن المكافئ |
المراجع
- Criswell, D. R. Horizon-glow and the motion of lunar dust. Photon and Particle Interactions with Surfaces in Space. , Springer. New York. 545-556 (1973).
- Rennilson, J. J., Criswell, D. R. Surveyor observations of lunar horizon-glow. Moon. 10 (2), 121-142 (1974).
- Colwell, J. E., Batiste, S., Horányi, M., Robertson, S., Sture, S.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
