A double layer is a structure in a plasma consisting of two parallel layers of opposite electrical charge. The sheets of charge, which are not necessarily planar, produce localised excursions of electric potential, resulting in a relatively strong electric field between the layers and weaker but more extensive compensating fields outside, which restore the global potential. Ions and electrons within the double layer are accelerated, decelerated, or deflected by the electric field, depending on their direction of motion.
Double layers can be created in discharge tubes, where sustained energy is provided within the layer for electron acceleration by an external power source. Double layers are claimed to have been observed in the aurora and are invoked in astrophysical applications. Similarly, a double layer in the auroral region requires some external driver to produce electron acceleration.
Electrostatic double layers are especially common in current-carrying plasmas, and are very thin (typically tens of Debye lengths), compared to the sizes of the plasmas that contain them. Other names for a double layer are electrostatic double layer, electric double layer, plasma double layers. The term ‘electrostatic shock’ in the magnetosphere has been applied to electric fields oriented at an oblique angle to the magnetic field in such a way that the perpendicular electric field is much stronger than the parallel electric field, In laser physics, a double layer is sometimes called an ambipolar electric field.
Double layers are conceptually related to the concept of a 'sheath' (see Debye sheath). An early review of double layers from laboratory experiment and simulations is provided by Torvén.
Double layers may be classified in the following ways:
Weak and strong double layers. The strength of a double layer is expressed as the ratio of the potential drop in comparison with the plasma's equivalent thermal energy, or in comparison with the rest mass energy of the electrons.
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Following an introduction of the main plasma properties, the fundamental concepts of the fluid and kinetic theory of plasmas are introduced. Applications concerning laboratory, space, and astrophysica
This course completes the knowledge in plasma physics that students have acquired in the previous two courses, with a discussion of different applications, in the fields of magnetic confinement and co
thumb|upright|Le soleil est une boule de plasma. thumb|Lampe à plasma.|168x168px thumb|upright|Les flammes de haute température sont des plasmas. L'état plasma est un état de la matière, tout comme l'état solide, l'état liquide ou l'état gazeux, bien qu'il n'y ait pas de transition brusque pour passer d'un de ces états au plasma ou réciproquement. Il est visible sur Terre, à l'état naturel, le plus souvent à des températures élevées favorables aux ionisations, signifiant l’arrachement d'électrons aux atomes.
La magnétohydrodynamique (MHD) est une discipline scientifique qui décrit le comportement d'un fluide conducteur du courant électrique en présence de champs électromagnétiques. Elle s'applique notamment aux plasmas, au noyau externe et même à l'eau de mer. C'est une généralisation de l'hydrodynamique (appelée plus communément dynamique des fluides, définie par les équations de Navier-Stokes) couplée à l'électromagnétisme (équations de Maxwell).
thumb|Voyager 1 et 2 dans l’héliosphère. Le vent solaire est un flux de particules constituées essentiellement d'ions et d'électrons qui sont éjectés de la haute atmosphère du Soleil. Ce flux varie en vitesse et en température au cours du temps en fonction de l'activité solaire. Pour les étoiles autres que le Soleil, on parle généralement de vent stellaire. Une sonde (mission Genesis) a tenté de recueillir des poussières issues du vent solaire, mais la récupération des échantillons s'est avérée délicate à la suite de l'écrasement sur la Terre de la capsule les contenant.
Learn the basics of plasma, one of the fundamental states of matter, and the different types of models used to describe it, including fluid and kinetic.
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Learn about plasma applications from nuclear fusion powering the sun, to making integrated circuits, to generating electricity.
Explore les effets cinétiques dans les instabilités électrostatiques dans les plasmas magnétisés, en se concentrant sur les résonances de particules d'onde et les effets finis du rayon de Larmor.
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