Dusty Plasmas
I plasmi con polvere: Dusty Plasmas
nebula
Plasmi astrofisici
- Il mezzo interstellare è pieno di gas e polveri, la cui presenza è nota da lungo tempo (dall’arrossamento stellare e dalla emissione infrarossa). E’ dal collasso e dalla frammentazioni di queste nubi che hanno origine stelle di nuova generazione.
- Questioni importanti includono la produzione della polvere nel mezzo interstellare e la maniera in cui esse cambiano la termodinamica del mezzo, il ruolo delle particelle di polvere cariche nel trasporto della radiazione e nella formazione stellare.
Planetary Rings
Plasmi Spaziali
- Interazioni con veicoli spaziali – Grani di polvere carichi sono comuni nelle orbite terrestri di bassa quota e nel mezzo interplanetario. La presenza di questo materiale carico può causare nei veicoli spaziali sia danni di natura fisica che problemi di natura elettrica.
- La formazione del sistema Solare – La presenza di particelle di polvere cariche nei plasmi spaziali aiuta a spiegare la formazione degli anelli planetari, delle code cometarie e delle nebulose.
Disegno schematico di ITER
Interazioni Plasma-Materiali
- Nelle incisioni al plasma di microchips ed altri dispositivi a semiconduttore, un comune effetto collaterale è la formazione di frammenti (impurezze) che possono ridepositarsi sui dispositivi causandone il malfunzionamento.
- Questi frammenti, a causa degli urti tra particelle molto energetiche e le pareti del reattore, si possono formare anche nelle parti più periferiche e prossime alle pareti del reattore (SOL) del plasma di fusione.
Processi dinamici in un DP: onde, vortici e trasporto di particelle. Allumina (Al2O3); d = 3 micron (Courtesy Plasma Sciences Laboratory Auburn University)
Plasmi di laboratorio
Nelle condizioni controllate degli esperimenti di laboratorio, si possono esplorare fenomeni interessanti sia per i plasmi industriali che spaziali.- Comportamento Collettivo – In molti esperimenti si misurano le proprietà dei modi collettivi (onde) nel “dusty” plasma, per confrontarne i risultati con le analisi teoriche.
- Cristalli (Coulomb) di Plasma – Nelle opportune condizioni (in particolare negli esperimenti in condizioni di microgravità), le particelle di polvere possono formare strutture ordinate di tipo cristallino a 2-d e a 3-dimensioni.