Dust ion-acoustic nonlinear wave structures under conditions of near-earth and laboratory plasmas

A review on dust ion-acoustic nonlinear wave structures in dusty plasmas is presented. The basic experiments on the nonlinear wave structures in dusty plasmas are considered and the corresponding theoretical descriptions are given. A possibility of the existence of the dust ion-acoustic nonlinear structures under near-Earth and space conditions is discussed.Представлен обзор по пылевым ионно-звуковым нелинейным волновым структурам в пылевой плазме. Рассмотрены основные эксперименты по нелинейным волновым структурам в пылевой плазме и приведено соответствующее теоретическое описание. Обсуждаются возможности существования пылевых ионно- звуковых нелинейных структур в условиях околоземной и космической плазмы.Представлено огляд по пиловим іонно-звуковим нелінійним хвильовим структурам у пиловій плазмі. Розглянуто основні експерименти з нелінійних хвильових структур в пиловій плазмі та наведено відповідний теоретичний опис. Обговорюються можливості існування пилових іонно-звукових нелінійних структур в умовах навколоземної і космічної плазми

Destruction of microparticles related to dusty plasma processes and possible technological applications

A method of destruction of microparticles related to dusty plasma processes is discussed. The method includes the achievement of anomalously high dust particle charges, for which the destruction process of the particles starts. Technological applications of dust particle destruction can be associated with the separation of nano- and microscale monomineral fractions from polymineral microparticles, that is of practical interest for enhancement of the efficiency of development of low-grade deposits and reprocessing of ore dumps and tailings which contain a definite amount of noble metals in the form of fine-dispersed fractions.Обсуждается метод дробления микрочастиц в плазменно-пылевых процессах. Метод включает достижение аномально высоких зарядов пылевых частиц, при которых начинается их разрушение. Технологическое применение разрушения частиц может быть связано с разделением полиминеральных частиц на нано- и микромасштабные мономинеральные фракции, что представляет практический интерес с точки зрения повышения эффективности разработки рудных месторождений и переработки рудных отвалов и хвостохранилищ, содержащих определенное количество благородных металлов в виде тонковкрапленных фракций.Обговорюється метод дроблення мікрочастинок в плазмово-пилових процесах. Метод включає досягнення аномально високих зарядів пилових частинок, при яких починається їх руйнування. Технологічне застосування руйнування частинок може бути пов'язано з поділом полімінеральних частинок на нано- і мікромасштабні мономінеральні фракції, що представляє практичний інтерес з точки зору підвищення ефективності розробки рудних родовищ і переробки рудних відвалів і хвостосховищ, що містять певну кількість благородних металів у вигляді тонковкраплених фракцій

Experimental Study of Small-Scale Mineral Particles in the Atmosphere of Central Asia

Abstract⎯An experimental study of small-scale mineral particles in the atmosphere over Kyrgyzstan is carried out. It is shown that the substance of the studied particles corresponds to quartz-enriched minerals, feldspars, layered silicates, minerals containing lime carbonate, etc. Overall, there is a definite correspondence between the mineral particle compositions in the atmosphere of Kyrgyzstan and in the other regions of Central Asia. The constructed size-distribution functions of the particles agree with the results of studying the dust aerosol properties in the deserts of Central Asia obtained in the southwestern part of Tajikistan in 1989

Numerical modelling of the Luna-Glob lander electric charging on the lunar surface with SPIS-DUST

International audienceOne of the complicating factors of the future robotic and human lunar landing missions is the influence of the dust. The upper insulating regolith layer is electrically charged by the solar ultraviolet radiation and the flow of solar wind particles. Resulted electric charge and thus surface potential depend on the lunar local time, latitude and the electrical properties of the regolith.Understanding of mechanisms of the dust electric charging, dust levitation and electric charging of a lander on the lunar surface is essential for interpretation of measurements of the instruments of the Luna-Glob lander payload, e.g. the Dust Impact sensor and the Langmuir Probe.One of the tools, which allows simulating the electric charging of the regolith and lander and also the transport and deposition of the dust particles on the lander surface, is the recently developed Spacecraft Plasma Interaction Software toolkit, called the SPIS-DUST.This paper describes the SPIS-DUST numerical simulation of the interaction between the solar wind plasma, ultraviolet radiation, regolith and a lander and presents as result qualitative and quantitative data of charging the surfaces, plasma sheath and its influence on spacecraft sensors, dust dynamics. The model takes into account the geometry of the Luna-Glob lander, the electric properties of materials used on the lander surface, as well as Luna-Glob landing place. Initial conditions are chosen using current theoretical models of formation of dusty plasma exosphere and levitating charged dust particles.Simulation for the three cases (local lunar noon, evening and sunset) showed us the surrounding plasma sheath around the spacecraft which gives a significant potential bias in the spacecraft vicinity. This bias influences on the spacecraft sensors but with SPIS software we can estimate the potential of uninfluenced plasma with the data from the plasma sensors (Langmuir probes). SPIS-DUST modification allows us to get the dust dynamics properties. For our three cases we've obtained the dust densities around the spacecraft and near the surface of the Moon. As another practical result of this work we can count a suggestion of improving of dusty plasma instrument for the next mission: it must be valuable to relocate the plasma sensors to a distant boom at some distance from the spacecraft