位． 许多研究者建立了基 于粒子两体碰撞模型的经 典输运理论 ， 考虑磁场位形影响的新经典理论 ， 但与 实验的结果相差甚大． 由于等离子体本身非线形现 象丰富 ， 要理解诸如反常输运、 等离子体湍流等复杂 现象 ， 必须要考虑非线形效应 ， 已经成为近十年来等 离 子体理 论研究 的重 点 方 向之 一 ． 目前 对宏 观非 平 衡等离子体的研究较多＿ ］现代动力学理论 主要 ｌ ． 是以玻耳兹曼方程为基础 ， 以各种近似分析方法 辅 来研究亚稳态的传输现象 ， 运用统计的手段取得 了 客观 的成绩 Ｊ近年来 ， ． 不断有人用统计方法描述
某些环境参数的变化来使得沿微管表面传输的粒子 产生 净流 动．
１ 粒 子 的传 输 模 型
本 文 仅 考虑 一 个 只包 含 基 本元 素 的 简 单 系统 ． 假 设在 一个 Ｅ Ｒ等离子 体 系统 中 ， 一个 活 跃 的布 Ｃ 有
朗粒子沿着一支微管表面运动 ， 这个粒子受到系统 中其余粒子对它的综合性零平均力 的作用． 为简化 研究对象 ， 假设系统 中存在一个可 以不断变化 的磁 场， 选择 用 Ｌｎｅｉ ａｇｖ ｎ方程 来描 述该 布 朗粒子 的运 动 ．
华南师范大学学报 （自然科 学版 ）
２１ ０２年 ８月
Ａｕ ．２ １ ｇ ０２
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ ＯＵＴ ＣＨＩ Ｈ ＮＡ ＮＯＲＭＡＬ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ｎＹ
第４ ４卷第 ３期
Ｖｏ ． Ｎｏ ３ １４４ ．
（ Ａ Ｕ ＡＬＳ ＩＮ ＥＥ ＩＩＮ） Ｎ ０２ ０ １０ ４ ３ ２ １ ）３—０６ ０ ０ ８— ３
Ｅ Ｒ等 离 子体 系统 中粒 子 沿微 管传 输 的研 究 Ｃ
杜金 菊 ，李 炜
（． １华南师范大学研究生处 ， 广东广州 ５０ ３ ； ． １６ １２ 华南师范大学物理与电信工程学 院 广东广州 ５０ ０ ） １０ ６
非线形系统的输运和扩散现象 ， 计算和模拟等离子 体系统 中的传输和分布． 在各种等离子体系统中， 电子 回旋共振 （ Ｃ ） Ｅ Ｒ 其 中 ， 表 轴 向坐标 ， 系统 阻尼 系数 ， 代 为 曰是粒 子 等离子体具有独特的优点 ： 等离子体密度高 ， 无 受到的由磁场 引起 的沿 方 向的正向作 用力 ， 是 ｋ 内电极放 电， 没有污染 ； 磁场约束 ， 减少 了等离子体 玻耳兹曼 常数 ， 是 温度 ， ｔ是 一个 指 数 关联 形 的 （） 与器壁的作用 ； 的放电气压 ； 低 能量转换率高 ， 电离 高斯白噪声 ， 其满足相关函数 ： （） ｔ ＞ ２ （ — ＜ ￡ ’ ＝ ８ｔ （ ） 度高 ； 等离子体发生区与样品台分开 ， 使轰击样品表 ｔ）６ 是 Ｄｒｃ函数 ， ，（） ｉ ａ 它来 自环 境对 粒 子 的无 规 碰 面的荷电粒子能量和流量可以独立控制 ； 低温下激发 撞． ｔ是 一 个 沿 着 方 向 的不 对 称 周 期 外 场 力 ， Ｆ（） 的高密度活性基有利于高温材料的低温合成． Ｃ Ｅ Ｒ等 它满 足 ： １ 一 ＾ 离子体化学气相沉积（ Ｃ Ｐ Ｃ Ｄ 采用 Ｅ Ｒ等离 Ｅ Ｒ— Ｅ Ｖ ） Ｃ 子体辅助 ， 充分利用磁场对等离子体的定向输运和约 束， 以及 Ｅ Ｒ等离子体的等离子体密度大的优点在 Ｃ ｎ ＋ ． （ 占 ≤ ≤（ ０ ５ １＋ ） ｎ＋１ ｆ ）， 样 品台附近获得大量 的等离子体活性 自由基 ， 使得 在 其 中 ，是不 对称 力 的周期 ， 是 ， ｔ的最 大 幅度 ， ｆ （） 相对低温下在样品表面发生物理化学反应生成高质 是一个在［ １ １ 区间可变的对称系数 ， 一 ，］ 微管的形 量的薄膜 ， 了 目前有机金 属化学气 相沉积 方法生 状 由半 径 函数 ∞（ 克服 ）＝ ａ来 描述 ， 常数． ａ取 沿微 管表 面 的粒子 运动 状态 还可 以 由 Ｆｋ ｅ — ｏｋｒ 长薄膜温度高、 工艺复杂和成本高的缺点 ． ｎ ｋ方程 来 描述 ｊ ： 本文研究了在一个 Ｅ Ｒ等离子体系统中 ， Ｃ 通过 Ｈａ ｃ
摘要 ： 建立了一个 等离子体 系统 内粒子传输模型 ， 究在 一个 Ｅ Ｒ等离子体 系统 中， 研 Ｃ 如何通 过某 些环境参 数 的变化 来使得 沿微管表面传输 的粒子产生净流动． 此模型 中， 非平衡 热涨 落、 在 在 磁场作 用和 外场力 等因素 的综合作用 和 共 同驱 动下 ， 到一个净 几率流 Ｊ 当这些 因素彼此竞争彼此作用 时 ， 随着某个 参数 的改变而发生方 向改变． 得 ， ． ， 此外 ，
通过理论模型 的计算 ， 到了 ＿关于不 同参数的相关函数． 得 ， 关键词 ： 等离子体 ； 输；驱动 因素 传
中图分 类号 ：５ ０３
文献标 志码 ： Ａ
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输 运 过 程 在 等 离 子 体 系 统 中 占有 很 重 要 的 地
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收 稿 日期 ： ０ ２一Ｏ ２１ １—１ ６
基金项 目：广东省 自然科学基金项 目（０ ５０ ３ ０ ００ ４ ） １ １１６ １ １０ ０ ８
｝ 通讯作者 ， ６ ２ ０２ ｑｃｌ ５ ０ １９ ＠ｑ ．ｏ ２ ｎ
第 ３期
杜金 菊等 ： Ｃ Ｅ Ｒ等 离子体 系统 中粒子沿微管传输的研 究
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