等離子體參數

的磁場。]]

等離子體參數，是一系列描述某種電漿的性質的參數。一般來說是以厘米-克-秒制來當作參數的基本單位，但是溫度卻是以電子伏特(eV)當作單位，而質量則是以質子質量(μ = mi / mp )的倍數當作單位。在這裡， K是指波長、Z是指荷電狀態、k是指波茲曼常數、γ是指絕熱指數而Λ 是指库仑碰撞。電漿可以看成一群粒子的系統，因此可以以統計的方式研究它。

基本的等離子體參數
以下是一些基本的離子體參數:
關於頻率
*電子迴轉頻率:
:\omega_{ce} = eB/m_ec = 1.76 \times 10^7 B \mbox{rad/s} \,
*離子迴轉頻率
:\omega_{ci} = eB/m_ic = 9.58 \times 10^3 Z \mu^{-1} B \mbox{rad/s} \,
*電子等離子體頻率
:\omega_{pe} = (4\pi n_ee^2/m_e\varepsilon_0)^{1/2} = 199.98\times n_e^{1/2} \mbox{rad/s}
*離子等離子體頻率:
:\omega_{pi} = (4\pi n_iZ^2e^2/m_i)^{1/2} = 1.32 \times 10^3 Z \mu^{-1/2} n_i^{1/2} \mbox{rad/s}
*低電子陷阱率
:\nu_{Te} = (eKE/m_e)^{1/2} = 7.26 \times 10^8 K^{1/2} E^{1/2} \mbox{s}^{-1} \,
*低離子陷阱率:
\nu_{Ti} = (ZeKE/m_i)^{1/2} = 1.69 \times 10^7 Z^{1/2} K^{1/2} E^{1/2} \mu^{-1/2} \mbox{s}^{-1} \,

• 電子碰撞率:

\nu_e = 2.91 \times 10^{-6} n_e\,\ln\Lambda\,T_e^{-3/2} \mbox{s}^{-1}
*離子碰撞率:
\nu_i = 4.80 \times 10^{-8} Z^4 \mu^{-1/2} n_i\,\ln\Lambda\,T_i^{-3/2} \mbox{s}^{-1}

關於長度
***:
:\Lambda_e= \sqrt{\frac{h^2}{2\pi m_ekT_e}}= 6.919\times 10^{-8}\,T_e^{-1/2}\,\mbox{cm}
*classical distance of closest approach
:e^2/kT=1.44\times10^{-7}\,T^{-1}\,\mbox{cm}
*電子迴轉半徑:
:r_e = v_{Te}/\omega_{ce} = 2.38\,T_e^{1/2}B^{-1}\,\mbox{cm}
*離子迴轉半徑:
:r_i = v_{Ti}/\omega_{ci} = 1.02\times10^2\,\mu^{1/2}Z^{-1}T_i^{1/2}B^{-1}\,\mbox{cm}
*電漿吸收深度
:c/\omega_{pe} = 5.31\times10^5\,n_e^{-1/2}\,\mbox{cm}
*德拜長度
:\lambda_D = (kT/4\pi ne^2)^{1/2} = 7.43\times10^2\,T^{1/2}n^{-1/2}\,\mbox{cm}
關於速率
*電子平均速率:
:v_{Te} = (kT_e/m_e)^{1/2} = 4.19\times10^7\,T_e^{1/2}\,\mbox{cm/s}
*離子平均速率 :
:v_{Ti} = (kT_i/m_i)^{1/2} = 9.79\times10^5\,\mu^{-1/2}T_i^{1/2}\,\mbox{cm/s}
*離子聲速
:c_s = (\gamma ZkT_e/m_i)^{1/2} = 9.79\times10^5\,(\gamma ZT_e/\mu)^{1/2}\,\mbox{cm/s}
*阿爾文速率:
:v_A = B/(4\pi n_im_i)^{1/2} = 2.18\times10^{11}\,\mu^{-1/2}n_i^{-1/2}B\,\mbox{cm/s}
其他
*質子質量/電子質量的根號
:(m_e/m_p)^{1/2} = 2.33\times10^{-2} = 1/42.9 \,
*德拜球裡的粒子數量
:(4\pi/3)n\lambda_D^3 = 1.72\times10^9\,T^{3/2}n^{-1/2}

• 阿爾文速率/光速

:v_A/c = 7.28\,\mu^{-1/2}n_i^{-1/2}B

• 電子電漿/電子等離子體頻率

:\omega_{pe}/\omega_{ce} = 3.21\times10^{-3}\,n_e^{1/2}B^{-1}

• 離子電漿/離子等離子體頻率

:\omega_{pi}/\omega_{ci} = 0.137\,\mu^{1/2}n_i^{1/2}B^{-1}