ДРЕЙФ ЗАРЯ́ЖЕННЫХ ЧАСТИ́Ц

ДРЕЙФ ЗАРЯ́ЖЕННЫХ ЧАСТИ́Ц в плаз­ме, от­но­си­тель­но мед­лен­ное на­прав­лен­ное пе­ре­ме­ще­ние за­ря­жен­ных час­тиц под дей­ст­ви­ем разл. при­чин, на­ла­гаю­щее­ся на их осн. дви­же­ние (ре­гу­ляр­ное или бес­по­ря­доч­ное). Д. з. ч. воз­ни­ка­ет под дей­ст­ви­ем сил элек­трич. по­ля и обыч­но на­кла­ды­ва­ет­ся на те­п­ло­вое (бес­по­ря­доч­ное) дви­же­ние час­тиц. Ср. ско­рость $v_{ср}$ те­п­ло­во­го дви­же­ния го­раз­до боль­ше ско­ро­сти дрей­фа $v_д$. От­но­ше­ние $v_д/v_{ср}$ ха­рак­те­ри­зу­ет сте­пень на­прав­лен­но­сти дви­же­ния за­ря­жен­ных час­тиц и за­ви­сит от ти­па за­ря­жен­ных час­тиц и ве­ли­чи­ны сил, вы­зы­ваю­щих дрейф.

В за­ви­си­мо­сти от ви­да сил раз­ли­ча­ют неск. ти­пов Д. з. ч.: элек­три­че­ский, гра­ви­та­ци­он­ный, гра­ди­ент­ный. Элек­три­че­ским дрей­фом на­зы­ва­ет­ся Д. з. ч. в од­но­род­ном по­сто­ян­ном элек­трич. по­ле $\boldsymbol E$, пер­пен­ди­ку­ляр­ном маг­нит­но­му по­лю (скре­щен­ные элек­трич. и маг­нит­ное по­ля). В слу­чае элек­трич. дрей­фа $\boldsymbol F=q\boldsymbol E$, от­сю­да $\boldsymbol v_{д_Е} =c[\boldsymbol{EH}]/H^2,$ т. е. ско­рость элек­трич. дрей­фа не за­ви­сит ни от зна­ка и ве­ли­чи­ны за­ря­да, ни от мас­сы час­ти­цы и оди­на­ко­ва для ио­нов и элек­тро­нов. Т. о., элек­трич. Д. з. ч. в маг­нит­ном по­ле при­во­дит к дви­же­нию всей плаз­мы и не воз­бу­ж­да­ет дрей­фо­вых то­ков. Од­на­ко си­ла тя­же­сти и цен­тро­беж­ная си­ла, ко­то­рые при от­сут­ст­вии маг­нит­но­го по­ля дей­ст­ву­ют оди­на­ко­во на все час­ти­цы не­за­ви­си­мо от их за­ря­да, в маг­нит­ном по­ле за­став­ля­ют элек­тро­ны и ио­ны дрей­фо­вать в раз­ные сто­ро­ны, при­во­дя к по­яв­ле­нию дрей­фо­вых то­ков.

В скре­щен­ных гра­ви­та­ци­он­ном и маг­нит­ном по­лях воз­ни­ка­ет гра­ви­та­ци­он­ный дрейф со ско­ро­стью $\boldsymbol v_{дг}= mс[\boldsymbol {gH}]/qH^2,$ где $\boldsymbol g$ – ус­ко­ре­ние си­лы тя­же­сти. Т. к. $\boldsymbol v_{дг}$ за­ви­сит от мас­сы и зна­ка за­ря­да, воз­ни­ка­ют дрей­фо­вые то­ки и не­ус­той­чи­во­сти.

В не­од­но­род­ном маг­нит­ном по­ле мо­гут воз­ник­нуть два ви­да Д. з. ч. По­пе­реч­ная не­од­но­род­ность маг­нит­но­го по­ля при­во­дит к т. н. гра­ди­ент­но­му дрей­фу со ско­ро­стью $\boldsymbol v_{дгр}=r_Hv_⊥∇H/2H,$ где $v_⊥$ – ско­рость час­ти­цы по­пе­рёк маг­нит­но­го по­ля. При дви­же­нии час­ти­цы со ско­ро­стью $v_{||}$ вдоль ис­крив­лён­ной маг­нит­ной си­ло­вой ли­нии с ра­диу­сом кри­виз­ны $R$ воз­ни­ка­ет дрейф под дей­ст­ви­ем цен­тро­беж­ной си­лы инер­ции $mv^2_{||}/R$ (т. н. цен­тро­беж­ный дрейф) со ско­ро­стью $v_{дц}=v^2_{||}/Rw_H$. Ско­ро­сти гра­ди­ент­но­го и цен­тро­беж­но­го Д. з. ч. име­ют про­ти­во­по­лож­ные на­прав­ле­ния для ио­нов и элек­тро­нов, т. е. воз­ни­ка­ют дрей­фо­вые то­ки.

Дрейф в не­од­но­род­ном маг­нит­ном по­ле за­труд­ня­ет удер­жа­ние плаз­мы в то­рои­даль­ной маг­нит­ной ло­вуш­ке, по­сколь­ку он при­во­дит к раз­де­ле­нию за­ря­дов, и воз­ни­каю­щее элек­трич. по­ле за­став­ля­ет всю плаз­му дви­гать­ся к на­руж­ной стен­ке то­ра (т. н. то­рои­даль­ный дрейф).