[プラズマ] デバイ長

デバイ遮蔽

電子密度 $n_e$ のプラズマ中にテスト電荷 $q_0$ を置いた場合、電位分布は次のようになる。 \begin{equation} \phi(r) = \frac{q_0}{4 \pi \epsilon_0 r} \exp\left(-\frac{r}{\lambda_D}\right) \end{equation} ここで、$\lambda_D$ はデバイ長であり、次式で表される $T_e$ と $n_e$ に依存する量である。 \begin{equation} \lambda_D = \sqrt{\frac{\epsilon_0 k_B T_e}{e^2 n_e}} \end{equation} 例えば、$\mathrm{5 eV}$ で $\mathrm{10^{17} m^{-3}}$ のプラズマのデバイ長は $\mathrm{5.3 \times 10^{-5} m (0.053mm)}$ である。

ただし、電子のデバイ長である。