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2020年10月12日
学习和研究

推进等离子体科学

物理学家Jeremiah Williams获得竞争力的联邦补助金,以扩大他的领域的理解

物理和部门主席副教授耶利米威廉姆斯最近获得了美国能源部(DOE)的授予,继续研究第四届物品等离子体。

该母鹿为2020财年为研究提供了1330万美元的资金,以扩大对血浆科学的理解 Jeremiah Williams基本和低温等离子体的研究,以改善等离子体测量和诊断的努力,以所谓的高能量密度实验室等离子体进行实验,对融合等离子体科学的理论研究进行实验。威廉姆斯的研究是在34项实验中获得资金。

“等离子体科学是具有许多科学机遇和技术应用的重要领域,”在最近发布资金的最近宣布宣布博学办公室主任Chris Fall说。 “根据这一举措资助的研究将使美国研究界能够解决非常重要的研究机会,并有助于确保在这些关键领域继续持续的美国领导。”

根据DOE的说法,该研究将由大学,非营利组织,私营公司和DOE国家实验室进行,并根据四项独立的DOE资助机会公告的竞争对手审查选择奖项。

威廉姆斯,一个具有兴趣的实验物理学家,在复杂(尘土飞扬的)等离子体物理和理解运输和弱耦合粉尘等离子体的运输和热性质,将使用他的资金仅超过39,000美元来研究热效应的测量在大磁场存在下灰尘声波的分散关系。

“我们的研究将利用磁化等离子体研究实验室的独特能力,U.S. Auburn大学的能量支持的等离子体研究设施部,在磁场的强度和方向可以以受控方式改变磁场的强度和方向的环境中的这种波动的性质 - 一种机制 - 一种离子灰尘威廉姆斯表示,媒体稳定性 - 被认为对观察到的热效应负责。“ “这将由一个主要本科机构的教师成员所做的,并将支持来自主要本科机构的本科学生的培训。”

威廉姆斯更详细地解释了这项研究:

  • “尘埃”或“复杂”等离子体是由离子,电子和小颗粒物质(灰尘或冰)组成的电离气体,其通常比人毛的宽度小得多。在太空中,尘土飞扬的等离子体的例子包括云层和行星的形状,彗星尾,行星环和地球电离层中的夜光云。
  • 在工业等离子体处理装置中使用的化学活性等离子体中也形成了多尘的等离子体,以创建计算机芯片,污染最终产品并降低总收益率,以及太阳能光伏电池的制造,其中灰尘可以提高整体效率产生的太阳能电池。
  • 在过去的几十年中,等离子体中带电的微粒的科学相关性和潜在应用在可能具有长期社会利益的许多申请中显示了许多申请。
  • 一旦颗粒物质存在于等离子体环境中,灰尘就会与其他等离子体组分相互作用,获取净电荷并自始于修改周围的等离子体介质。  

“所得到的系统显着比传统的等离子体系统更复杂,并且支持广泛的物理现象,包括称为灰尘声波的波模式,”威廉姆斯添加。 “最近对该波属性的测量结果显示出意外行为,并表明热效应在了解内部灰尘的行为方面很重要。”

去年威廉姆斯在法国图卢兹航天中心加入了同事,在7月26日在国际空间站(ISS)上进行实验,检查灰尘颗粒在等离子体环境中的灰尘颗粒的热性能如何发展,因为等离子体参数在等离子体kristall-4中的变化时变化。 (PK-4)尘土飞扬的等离子体实验室。 12人的科学家团队一直在努力 实验 与德国空气和空间中心(DLR),欧洲航天局和俄罗斯空间机构或罗斯科斯MOS合作。

Williams的大部分工作在Wittenberg大学进行,并与美国和世界各地的一些群体合作。他希望能够为目前的补助金做一些工作,从9月开始。 1,在Wittenberg。

“我预计这里会有一些硬件开发,并在这里进行所有分析,”他说。 “我的希望是,我们将带着一名学生与我们一起进行实验,但大部分是由于Covid的助焊剂。”

有兴趣参与他的研究工作的学生有机会。如果有兴趣,请在他的办公室或 电子邮件 威廉姆斯。有关威廉姆斯研究的其他信息,请转到 //wupl.wittenberg.edu/.

Cindy Holbrook.
Cindy Holbrook.
高级通信助理

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