Analyses of Dusts Transport and Charging

Abstract

By using force balance equation with gradient and friction forces, we derive solutions on the translation of dust in terms of applied voltage, frequency, charge and radius of the dust. To increase the translation of the dust, our result indicates, the increase of voltage magnitude and value of charge per mass, while the frequency is not a major factor. With the fluid equations of ion and dust and the Boltzmann relation of electron, we have derived the relations of dust charging in terms of un-perturbed ion density, which recover the equations of T.H. Chung[1], where un-perturbed electron density has been used as the reference value, with the reduced form of equations. We have shown as experimental case of dust charging, although dust particle and fluid analyses should be refined and applied to the relevant experiments.| 더스트에 인가된 전압, 진동수, 더스트의 대전 정도, 더스트의 반지름에 관련한 관계를 구배저항력과 마찰력이 포함된 힘 균형 방정식을 이용하여 더스트 수송과 대전에 관련한 해를 유도하였다. 인가 전압 크기와 질량 당 전하 값의 크기가 더스트 수송에 중요한 요인으로 작용하고, 반면에 진동수는 주된 요인으로 작용하지 못하는 것을 우리의 실혐 결과로 나타났다. 우리는 정태훈 교수의 유체해석 방정식을 수정하여, 더스트 대전에 관련한 비섭동 전자 밀도 값은 식에서 제외된 참고 기준값으로 사용하여, 비섭동 이온 밀도 관계를 구하였다. 더스트 입자들과 유체 해석적 방법이 재정의 되어지고, 인가된 관련된 실험이 상세한 조건에서 수행 되어져야 하지만, 더스트 대전에 관련한 실험적 사례를 제시하였다; By using force balance equation with gradient and friction forces, we derive solutions on the translation of dust in terms of applied voltage, frequency, charge and radius of the dust. To increase the translation of the dust, our result indicates, the increase of voltage magnitude and value of charge per mass, while the frequency is not a major factor. With the fluid equations of ion and dust and the Boltzmann relation of electron, we have derived the relations of dust charging in terms of un-perturbed ion density, which recover the equations of T.H. Chung[1], where un-perturbed electron density has been used as the reference value, with the reduced form of equations. We have shown as experimental case of dust charging, although dust particle and fluid analyses should be refined and applied to the relevant experiments.