Paskaita Nr. 3. ĮKRAUTOJŲ DALELĖS DREIFINIS JUDĖJIMAS Judėjimas netolygiame magnetiniame lauke. Drifto aproksimacija – taikymo sąlygos, paskaita Nr.3.
ĮKRAUTOJŲ DALELĖS DREIDINIS JUDĖJIMAS
Judėjimas netolygiame magnetiniame lauke. Dreifo aproksimacija – taikymo sąlygos,
dreifo greitis. Dreifai netolygiame magnetiniame lauke. Adiabatinis invariantas.
Judėjimas kryžminiuose elektriniuose ir magnetiniuose laukuose.
Judėjimas susikerta vienarūšiuose E H laukuose.
Dreifo aproksimacija taikoma, jei įmanoma atskirti
tam tikras pastovus greitis, identiškas visoms to paties tipo dalelėms
dreifas, nepriklausomas nuo dalelių greičio krypties. Magnetinio lauko nėra
turi įtakos dalelių judėjimui kryptimi magnetinis laukas. Todėl greitis
dreifą galima nukreipti tik statmenai magnetiniam laukui.
EH
Vdr c
H2
- dreifo greitis.
Dreifo judesio taikymo sąlyga E H
laukuose:
E
V
H
c
Norėdami nustatyti galimos trajektorijosįkrautų dalelių laukuose, apsvarstykite
sukimosi greičio komponento judesio lygtis:
. q
mu
c
u H

Jei dreifo aproksimacijos sąlyga neįvykdyta, tai yra, esant elektriniam laukui arba veikiant jam, magnio veikimas nekompensuojamas

Įkrautų dalelių dreifo judėjimas netolygiame magnetiniame lauke.

Įkrautų dalelių dreifas išilgai magnetinio lauko šuolio plokštumos. Gradiento dreifas.

Dreifas nuolatinės srovės magnetiniame lauke.

Išcentrinis (inercinis) dreifas.

Poliarizacijos dreifas.

10. Toroidinis dreifas ir sukimosi transformacija

ĮKREUTŲJŲ DALELŲ DREIFE

ĮKREUTŲJŲ DALELŲ DREIFE

Plazmoje santykinai lėtas kryptinis krūvis. ch-ts (el-nov ir jonai), veikiami skilimo. priežastimis yra pagrindinės (reguliariai arba netvarkingai). Pavyzdžiui, pagrindinis įkrovimo judesys h-tsy vienalyčiame magnete. nesant susidūrimų - sukimasis ciklotrono dažniu. Kitų laukų buvimas iškreipia šį judėjimą; taigi, bendras elektrinis ir mag. laukai veda į vadinamuosius. elektrinis D. z. valandas statmena E ir H kryptimi, greičiu, nepriklausančiu nuo dalelės masės ir krūvio.

Taip pat ant jo gali būti uždėtas vadinamasis ciklotrono sukimasis. gradiento dreifas, atsirandantis dėl magnetinio nehomogeniškumo. laukas ir nukreiptas statmenai H ir DH (DH yra lauko gradientas).

D. z. h., pasiskirstę terpėje netolygiai, gali atsirasti dėl jų šiluminio judėjimo didžiausio koncentracijos mažėjimo kryptimi (žr. DIFUZIJA) greičiu vD = -Dgradn/n, kur gradn – n krūvio koncentracijos gradientas. h-ts; D – koeficientas difuzija.

Tuo atveju, kai keli veiksnių, sukeliančių D. z. h., pavyzdžiui, elektrinis. lauko ir koncentracijos gradientas, dreifo greičiai, kuriuos sukelia atskirai laukas, vE ir vD sumuojasi.

Fizinis enciklopedinis žodynas. - M.: Sovietinė enciklopedija . Vyriausiasis redaktorius A. M. Prokhorovas. 1983 .

ĮKREUTŲJŲ DALELŲ DREIFE

- santykinai lėtas kryptingas įkroviklio judėjimas. skilimo įtakoje esančios dalelės. jų pagrindu sutampančias priežastis. judėjimas (reguliarus ar netvarkingas). Pvz elektrinis į k.-l. aplinka (metalai, dujos, puslaidininkiai, elektrolitai) atsiranda veikiant elektros jėgoms. laukuose ir dažniausiai yra uždėtas šiluminiam (atsitiktiniam) dalelių judėjimui. Šiluminis judėjimas nesudaro makroskopinio. srautas, net jei vidutinis všis judėjimas yra daug didesnis nei dreifo greitis v d v d /v apibūdina krypties laipsnį judėjimo krūvis. dalelių ir priklauso nuo terpės tipo, įkrautų dalelių tipo ir veiksnių, sukeliančių dreifą, intensyvumo. D. z. valandos taip pat gali atsirasti, kai įkrautų dalelių koncentracija pasiskirsto netolygiai ( difuzija), su netolygiu įkrautų dalelių greičių pasiskirstymu ( šiluminė difuzija).
Įkrautų dalelių dreifas plazmoje. Plazmoms, paprastai randamoms magnetiniame lauke. laukas, charakteristika D. z. h kryžminėje magnetinėje ir k.-l. kiti (elektriniai, gravitaciniai) laukai. Įkrauti dalelė, esanti vienalyčiame magnetiniame lauke. laukas nesant kitų jėgų, apibūdina vadinamąjį. Larmoro ratas su spinduliu r N=v/ w H=cmv/ZeH.Čia N - magnetinė įtampa laukai, e, t Ir v- krūvis ir dalelių greitis, w H =ZeH/mc – Larmoro (ciklotrono) dažnis. Magn. laukas laikomas praktiškai vienodu, jei jis mažai kinta eilės eilės atstumu r H . Jeigu yra ext. jėga F(elektrinė gravitacinė, gradientas) sklandus orbitos poslinkis iš stacionarios būsenos yra uždėtas greitam Larmor sukimuisi. greitį statmena magnetui kryptimi. laukas ir veikianti jėga. Dreifo greitis

Kadangi išraiškos vardiklyje yra dalelės krūvis, tai jei F vienodai veikia jonus ir elektronus, šios jėgos veikiami jie dreifuoja priešingomis kryptimis (dreifinė srovė). Dreifo srovė, kurią neša tam tikro tipo dalelės: Priklausomai nuo jėgų tipo, išskiriamos kelios. rūšių D. z. įskaitant: elektrinį, poliarizuotą, gravitacinį, gradientinį. Elektrinis dreifas vadinamas. D. z. valandas vienalytėje pastovioje elektroje. laukas E , statmenai magnetinei laukas (kryžminis elektrinis ir magnetinis laukai). Elektrinis Larmoro apskritimo plokštumoje veikiantis laukas pagreitina dalelės judėjimą per tą Larmoro sukimosi pusę, kai

Ryžiai. 1. Įkrautos dalelės dreifas kryžminiuose elektriniuose ir magnetiniuose laukuose. Magnetinis laukas nukreiptas į stebėtoją. v dE, nes greičio dedamoji viena kryptimi (1 pav. judėjimas žemyn) yra didesnė už greičio dedamąją judant priešinga kryptimi (judėjimas aukštyn). Dėl skirtingų spindulių r H ant skirtingų dalelės orbitos sritys nėra uždarytos E ir H statmena kryptimi, t.y., šia kryptimi vyksta dreifas. Elektrinio atveju dreifą F = ZeE, iš čia v dE =c/H2, y., elektros greitis dreifas nepriklauso nuo krūvio ženklo ir dydžio, taip pat nuo dalelės masės ir yra vienodas jonams ir elektronams pagal dydį ir kryptį. Taigi, elektrinis. D. z. h mag. laukas veda į visos plazmos judėjimą ir nežadina dreifo srovių. Tačiau tokios jėgos kaip išcentrinė jėga, kuri nesant magneto. laukai vienodai veikia visas daleles, nepriklausomai nuo jų krūvio, magnetinėje. lauką sukelia ne visos plazmos dreifuojantis judėjimas, o elektronų ir jonų dreifavimas. skirtingos pusės, sukelti dreifuojančių srovių atsiradimą. pagreitis, tada jų judėjimas vyksta taip, tarsi jie būtų veikiami. Keičiant elektros lauką laike, daleles veikia inercinė jėga, susijusi su elektros energijos pasikeitimu (pagreičiu). dreifą F E =tv dE = ts [N]/N 2 . Naudojant (1), gauname šio dreifo greičio išraišką, vadinamą poliarizacija, v dr = mc 2 E/ZeH 2 . Poliarizacijos kryptis D. z. valandos sutampa su elektros srovės kryptimi. laukai. Poliarizacijos greitis dreifas priklauso nuo krūvio ženklo, o tai lemia dreifo poliarizaciją. srovė Kryžminėje gravitacijoje ir mag. laukuose gravitacinis dreifas vyksta greičiu v dG = ts/ZeH 2, Kur g- pagreitis dėl gravitacijos. Nes v dG priklauso nuo krūvio masės ir ženklo, tada atsiranda dreifo srovės, dėl kurių plazmoje atsiskiria krūviai. Dėl to gravitacinis dreifo judėjimas, atsiranda nestabilumas. F rр, proporcingas magnetiniam gradientui. laukai (vadinamasis gradientas D. z. h.). Jei Larmoro apskritime besisukanti dalelė laikoma „magnetu“ su magnetinis momentas

Ryžiai. 2. Gradiento dreifas. Magnetinis laukas didėja aukštyn. Dreifo srovė nukreipta į kairę.

Gradiento dreifo greitis

Kai dalelė juda greičiu v || išilgai lenktos jėgos linijos (3 pav.), kurios kreivio spindulys R

atsiranda dreifas dėl jo kilmės išcentrinė jėga inercija mv 2 || /R(vadinamasis išcentrinis dreifas). Greitis

Gradiento ir išcentrinio DZ greičiai. h priešingomis kryptimis jonams ir elektronams, t.y., atsiranda dreifo srovės. Čia būtina pabrėžti, kad nagrinėjami dreifai yra būtent Larmoro apskritimų centrų poslinkiai (nedaug skiriasi nuo pačių dalelių poslinkių) dėl jėgų, statmenų magnetiniam laukui. lauke. Dalelių sistemai (plazmai) toks skirtumas yra reikšmingas. Pavyzdžiui, jei dalelių tempo-pa nepriklauso nuo koordinačių, tada plazmos viduje nėra dalelių srauto (visiškai atsižvelgiant į tai, kad magnetinis laukas neturi įtakos Maksvelo laukui), bet yra srautas. centrų, jei magnetinis laukas. laukas nehomogeniškas (gradientinės ir išcentrinės dreifo srovės).

Ryžiai. 4. Plazmos dreifas toroidinėje gaudyklėje. plazmos uždarymas toroidinėje magnetinėje gaudyklėje. Gradientai ir išcentriniai dreifai tore, esančiame horizontaliai, sukelia vertikalias dreifo sroves, krūvių atsiskyrimą ir plazmos poliarizaciją (4 pav.). Atsirandanti elektrinė laukas priverčia visą plazmą judėti link išorinės toro sienelės (vadinamasis toroidinis dreifas). Lit.: Frank-Kamenetsky D. A., Plazma – ketvirtoji materijos būsena, 2 leidimas, M., 1963: Braginsky S. I., Fenomenai in plasma, in: Plazmos teorijos klausimai, v. 1, M., 1063: O Raevsky V.N., Plazma žemėje ir erdvėje, K., 1980 m. S. S. Moisejevas.

Fizinė enciklopedija. 5 tomuose. - M.: Tarybinė enciklopedija. Vyriausiasis redaktorius A. M. Prokhorovas. 1988 .

Pažiūrėkite, kas yra „įkrautų dalelių dreifas“ kituose žodynuose:

Lėtas (palyginti su terminiu judėjimu) nukreiptas įkrautų dalelių (elektronų, jonų ir kt.) judėjimas terpėje išorinis poveikis, pavyzdžiui, elektriniai laukai. * * * ĮKRAUTOJŲ DALELĖS DREIFAS ĮKRAUTOJŲ DALELĖS DREIFAS, lėtas (pagal ... enciklopedinis žodynas

Lėtas (lyginant su šiluminiu judėjimu) nukreiptas įkrautų dalelių (elektronų, jonų ir kt.) judėjimas terpėje, veikiant išoriniam poveikiui, pvz. elektriniai laukai... Didysis enciklopedinis žodynas

įkrautų dalelių dreifas- [A.S. Goldbergas. Anglų-rusų energetikos žodynas. 2006] Temos: energija apskritai EN įkrautų dalelių dreifas ... Techninis vertėjo vadovas

Palyginti lėtas kryptingas įkrautų dalelių judėjimas veikiant įvairių priežasčių, uždėtas ant pagrindinio judesio. Taigi, pavyzdžiui, pravažiuojant elektros srovė elektronai per jonizuotas dujas, be jų greičio... ... Didžioji sovietinė enciklopedija

Lėtas (palyginti su šiluminiu judėjimu) nukreiptas įkrautų dalelių (elektronų, jonų ir kt.) judėjimas terpėje išorinėmis sąlygomis. įtaka, pavyzdžiui elektrinis laukai... Gamtos mokslai. enciklopedinis žodynas

Elektriniuose ir magnetiniuose laukuose dalelių judėjimas erdvėje veikiant šių laukų jėgoms. Toliau aptariami plazmos dalelių judėjimai, nors tam tikros nuostatos taip pat yra bendros plazmai kietosios medžiagos(metalai, puslaidininkiai). Išskirti... ... Fizinė enciklopedija

- (olandų dreifas). 1) laivo nukrypimas nuo tiesios kelio. 2) kampas tarp judėjimo krypties ir laivo vidurio; tai priklauso nuo laivo konstrukcijos. 3) laivo padėtis po burėmis, išdėstyta taip, kad laivas liktų savo vietoje šiek tiek pasviręs... ... Žodynas svetimžodžiai rusų kalba

Iš dalies arba visiškai jonizuotos dujos, kurių tankis bus įdėtas. ir paneigti. kaltinimai beveik identiški. Stipriai kaitinant bet koks vanduo išgaruoja ir virsta dujomis. Jei dar padidinsite temperatūrą, šiluminis procesas smarkiai sustiprės... ... Fizinė enciklopedija

Magnetų konfigūracijos galintys laukai ilgas laikas laikyti užtaisą dalelių ar plazmos riboto tūrio. Natūralus M. l. yra, pavyzdžiui, magnetinis. Žemės laukas fiksuoja plazmą saulės vėjas ir laikant jį spinduliuotės pavidalu. Žemės sluoksniai.... Fizinė enciklopedija

PROCESAI plazmoje yra nepusiausvyros procesai, dėl kurių išlyginamas erdvinis plazmos parametrų pasiskirstymas: koncentracijos, vidutinis masės greitis ir elektronų bei sunkiųjų dalelių dalinės temperatūros. Skirtingai nei neutralių dalelių P. p. Fizinė enciklopedija

Įkrautų dalelių dreifas, santykinai lėtas kryptingas įkrautų dalelių judėjimas, veikiamas įvairių priežasčių, uždedamas pagrindiniam judėjimui. Pavyzdžiui, kai elektros srovė praeina per jonizuotas dujas, elektronai, be savo atsitiktinio šiluminio judėjimo greičio, įgyja nedidelį greitį, nukreiptą išilgai elektrinio lauko. Šiuo atveju kalbame apie srovės dreifo greitį. Antrasis pavyzdys yra D. z. įskaitant kryžminius laukus, kai dalelę veikia vienas kitą statmeni elektriniai ir magnetiniai laukai. Tokio dreifo greitis yra skaitiniu požiūriu lygus cE/H, Kur Su- šviesos greitis, E- elektrinio lauko stiprumas in GHS sistema vienetų , N- magnetinio lauko stiprumas in Oerstedachas . Šis greitis nukreiptas statmenai E Ir N ir yra uždėtas ant dalelių šiluminio greičio.

L. A. Artsimovičius.

Taip pat skaitykite TSB:

Ledo dreifas
Ledo dreifas jūroje, ledo judėjimas, kurį sukelia vėjai ir srovės. Daugybė D. l. pastebėjimų. Šiaurėje Arkties vandenynas parodė, kad jo greitis priklauso nuo vėjo greičio, ir...

Nulinio lygio dreifas
Driftingas nulinis lygis analogiškai kompiuteris, lėtas įtampos pokytis, laikomas nuliu, lemiamo stiprintuvo išėjime, kai nėra įvesties signalo. D.N. u. autobusas...

Dreifo tranzistorius
Dreifo tranzistorius, tranzistorius, kuriame krūvininkų judėjimą pirmiausia sukelia dreifuojantis laukas. Šis laukas sukurtas netolygus pasiskirstymas priemaišos baziniame regione...

Paskaita Nr.3.

Judėjimas netolygiame magnetiniame lauke. Dreifo aproksimacija – taikymo sąlygos, dreifo greitis. Dreifo netolygiame magnetiniame lauke. Adiabatinis invariantas. Judėjimas kryžminiuose elektriniuose ir magnetiniuose laukuose. Bendras atvejis bet kokio stiprumo ir magnetinio lauko kertami laukai.

III. Dreifo judėjimasįkrautų dalelių

§3.1. Judėjimas kertamais vienarūšiais laukais.

Panagrinėkime įkrautų dalelių judėjimą kryžminiuose laukuose dreifo aproksimacijoje. Dreifo aproksimacija taikoma, jei galima nustatyti tam tikrą pastovų dreifo greitį, identišką visoms to paties tipo dalelėms, nepriklausomai nuo dalelių greičių krypties:
, Kur
- dreifo greitis. Parodykime, kad tai gali būti padaryta įkrautų dalelių judėjimui kryžminiu būdu
laukai. Kaip buvo parodyta anksčiau, magnetinis laukas neturi įtakos dalelių judėjimui magnetinio lauko kryptimi. Todėl dreifo greitį galima nukreipti tik statmenai magnetiniam, t.y.:
, ir
, Kur
. Judėjimo lygtis:
(daugiklį vis tiek rašome GHS). Tada skersinei greičio komponentei:
, mes pakeičiame plėtimąsi dreifo greičiu:
, t.y.
. Pakeiskime šią lygtį dviem kiekvienam komponentui ir atsižvelgdami į
, t.y.,
, gauname dreifo greičio lygtį:
. Padauginus vektoriškai iš magnetinio lauko, gauname:
. Atsižvelgdami į taisyklę, gauname
, kur:

- dreifo greitis. (3.1)

.

Dreifo greitis nepriklauso nuo krūvio ženklo ir nuo masės, t.y. plazma pasislenka kaip visuma. Iš (3.1) santykio aišku, kad kada
dreifo greitis tampa didesnis už šviesos greitį, todėl praranda prasmę. Ir esmė ne ta, kad būtina atsižvelgti į reliatyvistines korekcijas. At
bus pažeista dreifo aproksimacijos sąlyga. Įkrautų dalelių dreifo magnetiniame lauke dreifo aproksimacijos sąlyga yra ta, kad dreifo įtaka dalelės sukimosi magnetiniame lauke laikotarpiu turi būti nereikšminga, tik tokiu atveju dreifo greitis bus būti pastovus. Ši sąlyga gali būti parašyta taip:
, iš kurio gauname dreifo judesio pritaikymo sąlygą
laukai:
.

Nustatyti galimas įkrautų dalelių trajektorijas
laukuose, apsvarstykite sukimosi greičio komponento judėjimo lygtį :
, kur
. Leisk lėktuvui ( x,y) yra statmenas magnetiniam laukui. Vektorius sukasi dažniu
(elektronas ir jonas sukasi skirtingomis kryptimis) plokštumoje ( x,y), išlieka pastovus modulyje.

Jeigu pradinis greitis dalelės patenka į šį ratą, tada dalelė judės išilgai epicikloido.

2 sritis. Apskritimas, pateiktas pagal lygtį
, atitinka cikloidą. Sukant vektorių greičio vektorius kiekviename periode eis per pradžią, tai yra, greitis bus lygus nuliui. Šie momentai atitinka taškus, esančius cikloido pagrindu. Trajektorija yra panaši į tašką, esantį ant spindulio rato krašto
. Cikloido aukštis yra , tai yra proporcingas dalelės masei, todėl jonai judės išilgai daug aukštesnio cikloido nei elektronai, o tai neatitinka scheminio vaizdavimo 3.2 pav.

3 sritis. Plotas už apskritimo, kuriame
, atitinka trochoidą su kilpomis (hipocikloidą), kurio aukštis
. Kilpos atitinka neigiamas greičio komponento vertes kai dalelės juda priešinga kryptimi.

APIE 4 sritis: taškas
(
) atitinka tiesią liniją. Jei paleidote dalelę pradiniu greičiu
, tada elektrinės ir magnetinės jėgos jėga kiekvienu laiko momentu yra subalansuota, todėl dalelė juda tiesia linija. Galima įsivaizduoti, kad visos šios trajektorijos atitinka taškų, esančių spindulio ratu, judėjimą
, todėl visoms trajektorijoms išilginis erdvinis periodas
. Per laikotarpį
Visose trajektorijose vyksta abipusis elektrinio ir magnetinio laukų poveikio kompensavimas. Vidutinė dalelės kinetinė energija išlieka pastovi
. Svarbu dar kartą pažymėti, kad

Ryžiai. 3.2. Būdingos dalelių trajektorijos
laukai: 1) trochoidas be kilpų; 2) cikloidas; 3) trochoidas su kilpomis; 4) tiesus.

Astrofizinėse ir termobranduolinėse problemose reikšmingas susidomėjimas parodo dalelių elgesį magnetiniame lauke, kintančiame erdvėje. Dažnai šis pokytis yra gana silpnas, o geras aproksimacija yra judėjimo lygčių sprendimas perturbacijos metodu, kurį pirmą kartą gavo Alfvén. Sąvoka „pakankamai silpna“ reiškia, kad atstumas, per kurį B žymiai keičia dydį arba kryptį, yra didelis, palyginti su dalelės sukimosi spinduliu a. Šiuo atveju, apytiksliai nuliui, galime daryti prielaidą, kad dalelės juda spirale aplink magnetinio lauko linijas, kurių sukimosi dažnis nustatomas

vietinis magnetinio lauko dydis. Kitame aproksime pasirodo lėti orbitos pokyčiai, kuriuos galima pavaizduoti kaip jų pirmaujančio centro (sukimosi centro) dreifą.

Pirmasis erdvinio lauko pokyčio tipas, kurį nagrinėsime, yra statmenos B krypties pokytis. Tegul yra lauko dydžio gradientas kryptimi vieneto vektorius, statmenai B, taigi . Tada, pirmuoju aproksimavimu, sukimosi dažnis gali būti parašytas formoje

čia yra koordinatė kryptimi, o plėtimas atliekamas šalia koordinačių pradžios, kurioms Kadangi B kryptis nesikeičia, judėjimas išilgai B išlieka vienodas. Todėl svarstysime tik pakeitimą šoninis judėjimas. Užrašę jį forma , kur yra skersinis greitis vienodame lauke, a yra maža pataisa, judesio lygtyje pakeičiame (12.102)

(12.103)

Tada, laikant tik pirmos eilės terminus, gauname apytikslę lygtį

Iš (12.95) ir (12.96) santykių matyti, kad tolygiame lauke skersinis greitis ir koordinatė yra susieti ryšiais

(12.105)

kur X yra sukimosi centro koordinatė netrukdomame sukamaisiais judesiais(čia Jei į (12.104) išreiškiame per tada gauname

Ši išraiška rodo, kad, be svyruojančio termino, ji turi ne nulinę vidutinę vertę, lygią

Norėdami nustatyti Vidutinis dydis pakanka atsižvelgti į tai, kad Dekarto komponentai sinusiškai kinta su amplitudės a ir fazės poslinkiu 90°. Todėl vidutinei vertei įtakos turi tik lygiagretusis komponentas, taigi

(12.108)

Taigi „gradiento“ dreifo greitis nustatomas pagal

(12.109)

arba vektorine forma

Išraiška (12.110) rodo, kad esant pakankamai mažiems lauko gradientams, kai dreifo greitis yra mažas, palyginti su orbitos greitis.

Fig. 12.6. Įkrautų dalelių dreifas dėl skersinio magnetinio lauko gradiento.

Šiuo atveju dalelė greitai sukasi aplink pirminį centrą, kuris lėtai juda statmena B ir grad B kryptimi. Dreifo kryptis teigiama dalelė nustatomas pagal išraišką (12.110). Neigiamai įkrautos dalelės dreifo greitis turi priešingas ženklas; šis ženklo pokytis yra susijęs su gradiento dreifo apibrėžimu, gali būti kokybiškai paaiškintas atsižvelgiant į trajektorijos kreivumo spindulio pasikeitimą dalelei judant srityse, kuriose lauko stiprumas yra didesnis ir mažesnis už vidutinį. Fig. 12.6 paveiksle kokybiškai parodyta skirtingų krūvio ženklų dalelių elgsena.

Kitas lauko pokyčio tipas, lemiantis dalelės pirmaujančio centro dreifą, yra lauko linijų kreivumas. Apsvarstykite, kas parodyta Fig. 12.7 dvimatis laukas, nepriklausomas nuo . Fig. 12.7, a rodo tolygų magnetinį lauką lygiagrečiai ašiai Dalelė sukasi aplink jėgos liniją spinduliu a greičiu ir kartu juda pastovus greitis palei elektros liniją. Šį judesį laikysime nuliniu apytiksliu dalelės judėjimo lauke su lenktomis lauko linijomis, parodytomis Fig. 12.7b, kur jėgos linijų R vietinis kreivio spindulys yra didelis, palyginti su a.

Fig. 12.7. Įkrautų dalelių dreifas dėl lauko linijų kreivumo. a - pastoviame vienodame magnetiniame lauke dalelė juda spirale išilgai jėgos linijų; b - magnetinio lauko linijų kreivumas sukelia dreifą, statmenai plokštumai

Pirmąją apytikslę pataisą galima rasti taip. Kadangi dalelė linkusi judėti spirale aplink lauko liniją, o lauko linija yra išlenkta, tai pirmaujančio centro judėjimui tai prilygsta išvaizdai išcentrinis pagreitis Galime manyti, kad šis pagreitis atsiranda veikiant efektyviam elektriniam laukui

(12.111)

tarsi pridėtas prie magnetinio lauko. Tačiau, remiantis (12.98), tokio efektyvaus elektrinio lauko ir magnetinio lauko derinys sukelia išcentrinį dreifo greitį

(121,2)

Naudodamiesi žymėjimu, formoje įrašome išcentrinio dreifo greičio išraišką

Nustatyta dreifo kryptis vektorinis produktas, kuriame R yra spindulio vektorius, nukreiptas iš kreivio centro į dalelės vietą. Prisijungimas (12.113) atitinka teigiamas krūvis dalelių ir nepriklauso nuo ženklo neigiama dalelė reikšmė tampa neigiama ir dreifo kryptis pasikeičia.

Tikslesnį, bet ne tokį elegantišką ryšio (12.113) išvedimą galima gauti tiesiogiai sprendžiant judėjimo lygtis. Jei įeisite cilindrines koordinates su koordinačių pradžia kreivio centre (žr. 12.7 pav., b), tada magnetinis laukas turės tik -dedamąją Tai lengva parodyti vektoriaus lygtis judėjimas sumažinamas iki šių trijų skaliarinių lygčių:

(12-114)

Jei nulinėje aproksimacijoje trajektorija yra spiralė, kurios spindulys yra mažas, palyginti su kreivio spinduliu, tai žemiausia tvarka iš pirmos lygties (12.114) gauname tokią apytikslę išraišką: Gauso plazmos dalelės su temperatūra. dreifo greitis cm/sek. Tai reiškia, kad per nedidelę sekundės dalį jie pasieks kameros sienas dėl dreifo. Karštesnės plazmos dreifo greitis yra atitinkamai dar didesnis. Vienas iš būdų kompensuoti toroidinės geometrijos poslinkį yra sulenkti torą į aštuonių figūrų formą. Kadangi dalelė paprastai daro daug apsisukimų tokio viduje uždara sistema, tada jis eina per sritis, kuriose yra ir kreivumas, ir gradientas įvairių ženklų, ir pakaitomis dreifuoja įvairiomis kryptimis. Todėl, bent jau iš pradžių, gaunamas vidutinis dreifas lygus nuliui. Šis metodas pašalina dreifą, kurį sukelia erdviniai magnetinio lauko pokyčiai termobranduoliniai įrenginiai stelaratoriaus tipas. Plazmos izoliavimas tokiuose įrenginiuose, priešingai nei įrenginiuose, kuriuose naudojamas suspaudimo efektas (žr. 10 skyrių, § 5-7), atliekamas naudojant stiprų išorinį išilginį magnetinį lauką.