Dusty plasma
একটি ধুলোময় প্লাজমা হল মাইক্রোমিটার (10−6) থেকে ন্যানোমিটার (10−9) আকারের কণা সম্বলিত একটি প্লাজমা। ধূলিকণা চার্জ করা হয় এবং প্লাজমা ও কণাগুলি প্লাজমার মতো আচরণ করে। ধূলিকণা বৃহত্তর কণা তৈরি করতে পারে যার ফলে "শস্য প্লাজমা" তৈরি হয়। চার্জ করা ধূলিকণা দিয়ে প্লাজমা অধ্যয়নের অতিরিক্ত জটিলতার কারণে, ধুলোয় ভরা প্লাজমাগুলি জটিল প্লাজমা নামেও পরিচিত। ধুলো প্লাজমার সম্মুখীন হয়ঃ মহাকাশ প্লাজমা পৃথিবীর মেসোস্ফিয়ার বিশেষভাবে পরিকল্পিত পরীক্ষাগার পরীক্ষা-নিরীক্ষা ধুলো প্লাজমা আকর্ষণীয় কারণ কণাগুলির উপস্থিতি চার্জ করা কণার ভারসাম্যকে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন করে যা বিভিন্ন ঘটনার দিকে পরিচালিত করে। এটি বর্তমান গবেষণার একটি ক্ষেত্র। শস্যগুলির মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক সংযোগ বিস্তৃত পরিসরে পরিবর্তিত হতে পারে যাতে ধুলোযুক্ত প্লাজমার অবস্থা দুর্বলভাবে সংযুক্ত (বায়বীয়) থেকে স্ফটিকায়িত হতে পারে। এই ধরনের প্লাজমাগুলি আন্তঃক্রিয়াশীল কণাগুলির একটি অ-হ্যামিলটোনিয়ান সিস্টেম হিসাবে এবং স্ব-সংগঠন, প্যাটার্ন গঠন, পর্যায় রূপান্তর এবং স্কেলিংয়ের জেনেরিক মৌলিক পদার্থবিজ্ঞান অধ্যয়নের একটি উপায় হিসাবে আগ্রহের বিষয়। বৈশিষ্ট্য একটি প্লাজমার ধুলো তাপমাত্রা তার পরিবেশের থেকে বেশ আলাদা হতে পারে। উদাহরণস্বরূপঃ ধুলো কণাগুলির বৈদ্যুতিক সম্ভাব্যতা সাধারণত 1-10 V (ধনাত্মক বা ঋণাত্মক) হয়। বিভব সাধারণত ঋণাত্মক হয় কারণ আয়নগুলির তুলনায় ইলেকট্রনগুলি বেশি গতিশীল। পদার্থবিজ্ঞান মূলত একটি ল্যাংমুয়ার প্রোবের যা কোনও নেট কারেন্ট টানতে পারে না, যার মধ্যে রয়েছে ডেবি দৈর্ঘ্যের কয়েকগুণ পুরুত্ব সহ একটি ডেবি ম্যান গঠন। যদি ধূলিকণা চার্জ করা ইলেকট্রনগুলি আপেক্ষিক হয়, তবে ধুলো কয়েক কিলোভোল্টে চার্জ হতে পারে। ক্ষেত্রের ইলেকট্রন নির্গমন, যা ঋণাত্মক সম্ভাব্যতা হ্রাস করে, কণার ছোট আকারের কারণে গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। ফটোইলেক্ট্রিক প্রভাব এবং ধনাত্মক আয়নগুলির প্রভাব আসলে ধুলো কণাগুলির একটি ধনাত্মক সম্ভাবনার কারণ হতে পারে। গতিবিদ্যা প্লাজমাতে চার্জ করা ধুলোর গতিশীলতার প্রতি আগ্রহ শনির বলয়গুলিতে স্পোক সনাক্তকরণের মাধ্যমে বৃদ্ধি পেয়েছিল। একটি প্লাজমায় কঠিন কণাগুলির গতি নিম্নলিখিত সমীকরণ অনুসরণ করেঃ যেখানে লরেঞ্জ বল, মহাকর্ষীয় বল, বিকিরণ চাপের কারণে বল, ড্র্যাগ বল এবং থার্মোফোরেটিক বল যথাক্রমে। লরেঞ্জ বল, বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক বল থেকে অবদান, দ্বারা দেওয়া হয়ঃ যেখানে E হল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র, v হল বেগ এবং B হল চৌম্বক ক্ষেত্র। এটি ধুলো কণার উপর কাজ করা সমস্ত মহাকর্ষীয় শক্তির সমষ্টি, তা সে গ্রহ, উপগ্রহ বা অন্যান্য কণা থেকে হোক না কেন এবং এটি বিকিরণ চাপ থেকে আসা বলের অবদান। এটি এইভাবে দেওয়া হয়েছেঃ বল ভেক্টরের দিক হল ফোটন প্রবাহের আপতিত বিকিরণের দিক। ধূলিকণার ব্যাসার্ধ হল। ড্র্যাগ ফোর্সের জন্য আগ্রহের দুটি প্রধান উপাদান রয়েছে, ধনাত্মক আয়ন-ধুলো কণার মিথস্ক্রিয়া এবং নিরপেক্ষ-ধুলো কণার মিথস্ক্রিয়া। আয়ন-ধুলো মিথস্ক্রিয়াকে আরও তিনটি ভিন্ন মিথস্ক্রিয়ায় বিভক্ত করা হয়, নিয়মিত সংঘর্ষের মাধ্যমে, ডেবি ম্যান পরিবর্তনের মাধ্যমে এবং কুলম্ব সংঘর্ষের মাধ্যমে। থার্মোফোরেটিক বল হল সেই বল যা একটি প্লাজমায় উপস্থিত মোট তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট এবং পরবর্তী চাপের ভারসাম্যহীনতা থেকে উদ্ভূত হয়; যার ফলে একটি নির্দিষ্ট দিক থেকে সংঘর্ষ থেকে আরও বেশি মোট গতিবেগ প্রদান করা হয়। তারপর কণার আকারের উপর নির্ভর করে চারটি বিভাগ রয়েছেঃ খুব ছোট কণা, যেখানে প্রভাব বিস্তার করে। ছোট দানা, যেখানে q/m ≈, এবং প্লাজমা এখনও গতিশীলতায় একটি প্রধান ভূমিকা পালন করে। বড় শস্য, যেখানে বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় শব্দটি নগণ্য, এবং কণাগুলিকে শস্য হিসাবে উল্লেখ করা হয়। তাদের গতি মাধ্যাকর্ষণ এবং সান্দ্রতা দ্বারা নির্ধারিত হয়। বড় শক্ত দেহ। সেন্টিমিটার এবং মিটার আকারের বস্তুতে, সান্দ্রতা উল্লেখযোগ্য বিশৃঙ্খলা সৃষ্টি করতে পারে যা একটি কক্ষপথ পরিবর্তন করতে পারে। কিলোমিটার আকারের (বা তার বেশি) বস্তুতে, মাধ্যাকর্ষণ এবং জড়তা গতিতে আধিপত্য বিস্তার করে। পরীক্ষাগারের ধুলোময় প্লাজমাগুলি প্রায়শই পরীক্ষাগারের সেটআপে অধ্যয়ন করা হয়। ধুলোর কণাগুলি প্লাজমার ভিতরে জন্মাতে পারে, অথবা অণু-কণা ঢোকানো যেতে পারে। সাধারণত, কম মাত্রার আয়নীকরণ সহ একটি নিম্ন তাপমাত্রার প্লাজমা ব্যবহার করা হয়। মাইক্রো পার্টিকেলগুলি তখন শক্তি এবং গতিবেগ পরিবহনের ক্ষেত্রে প্রভাবশালী উপাদান হয়ে ওঠে এবং এগুলিকে মূলত একক-প্রজাতি ব্যবস্থা হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। এই ব্যবস্থাটি কঠিন, তরল এবং বায়বীয় এই তিনটি ধ্রুপদী পর্যায়েই বিদ্যমান থাকতে পারে এবং ক্রিস্টালাইজেশন, তরঙ্গ এবং শক প্রসারণ, ত্রুটি প্রসারণ ইত্যাদির মতো প্রভাবগুলি অধ্যয়ন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যখন মাইক্রোমিটার আকারের কণা ব্যবহার করা হয়, তখন পৃথক কণা পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব হয়। সাধারণ ক্যামেরার সাহায্যে পর্যবেক্ষণ করার জন্য তাদের গতি যথেষ্ট ধীর, এবং সিস্টেমের গতিবিদ্যা অধ্যয়ন করা যেতে পারে। যাইহোক, মাইক্রোমিটার আকারের কণাগুলির জন্য, মাধ্যাকর্ষণ একটি প্রভাবশালী শক্তি যা সিস্টেমকে বিঘ্নিত করে। সুতরাং, প্যারাবলিক উড্ডয়নের সময় বা কোনও মহাকাশ স্টেশনে মাইক্রোগ্র্যাভিটি পরিস্থিতিতে কখনও কখনও পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা হয়। ফিউশন প্লাজমা গবেষণায়ও ধুলো গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ম্যাগনেটিক কনফিনেমেন্ট ফিউশন শক্তি উৎপাদনের জন্য বর্ধিত সময়ের জন্য ডি-টি প্লাজমা স্রাব পোড়ানো প্রয়োজন, যেমনটি আই. টি. ই. আর এবং যে কোনও ফিউশন পাইলট প্ল্যান্টের জন্য প্রত্যাশিত। যাইহোক, এটি ভ্যাকুয়াম চেম্বারের ভিতরে ধুলো গঠনের সাথে সম্পর্কিত চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে, যা অমেধ্য সৃষ্টি করে এবং কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে। উচ্চ কণা এবং তাপ প্রবাহের কারণে সৃষ্ট প্লাজমা-মুখী উপাদানগুলির (পি. এফ. সি) ক্ষতির কারণে ন্যানো থেকে মিলিমিটার আকারের ধুলো কণা তৈরি হতে পারে। আই. টি. ই. আর-এর মতো ফিউশন যন্ত্রগুলিতে, ধুলো দ্বারা সৃষ্ট ব্যাঘাতগুলি পি. এফ. সি-গুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে ক্ষতিগ্রস্থ করতে পারে এবং ইন-ভেসেল ধুলো জায়ের সীমা অবশ্যই পূরণ করতে হবে। কিছু ক্ষেত্রে, ধুলো (গুঁড়ো) একটি ইতিবাচক ভূমিকা পালন করতে পারে, যেমন ইন-সিটু ওয়াল কন্ডিশনার, প্রান্ত-স্থানীয় মোডের দমন এবং ডাইভার্টারে তাপ প্রবাহ হ্রাস। আরও দেখুন পদ্ম কান্ত শুক্লা-ইন্ট্রোডাকশন টু ডাস্টি প্লাজমা ফিজিক্স-এর সহ-লেখক হেরেম্বা বেলুং নোটস এক্সটার্নাল লিঙ্ক ফোর্সচুঙ্গসগ্রুপ্পে কম্প্লেক্স প্লাজম্যান-ডিএলআর ওবার্পফাফেনহোফেন রেফারেন্স ডাস্টি প্লাজমাঃ ফিজিক্স, কেমিস্ট্রি অ্যান্ড টেকনোলজিক্যাল ইম্প্যাক্টস ইন প্লাজমা প্রসেসিং, জন উইলি অ্যান্ড সন্স লিমিটেড. মেরিলিনো, রবার্ট এল., "এক্সপেরিমেন্টাল ইনভেস্টিগেশনস অফ ডাস্টি প্লাজমাস" (2005) (পিডিএফ প্রি-প্রিন্ট); ধুলোয় ভরা প্লাজমার পরীক্ষাগার পরীক্ষার কিছু ইতিহাস তুলে ধরেছেন, মরফিল, গ্রেগর ই. এবং আইভলেভ, অ্যালেক্সেই ভি., "কমপ্লেক্স প্লাজমাঃ একটি আন্তঃবিষয়ক গবেষণা ক্ষেত্র", রেভ। মোড। ফিজিও। 81, 1353 (2009) প্লাজমা প্রকার অ্যাস্ট্রোফিজিক্স