दोहरी परत (प्लाज्मा भौतिकी)

दोहरी परत प्लाज्मा में एक संरचना होती है जिसमें विपरीत विद्युत आवेश की दो समानांतर परतें होती हैं। आवेश की चादरें, जो आवश्यक रूप से समतलीय नहीं हैं, विद्युत क्षमता के स्थानीय भ्रमण का उत्पादन करती हैं, जिसके परिणामस्वरूप परतों के बीच एक अपेक्षाकृत मजबूत विद्युत क्षेत्र और बाहर कमजोर लेकिन अधिक व्यापक क्षतिपूर्ति क्षेत्र होते हैं, जो वैश्विक क्षमता को बहाल करते हैं। दोहरी परत के भीतर आयनों और इलेक्ट्रॉनों को उनकी गति की दिशा के आधार पर त्वरित, धीमा, या विद्युत क्षेत्र से विक्षेपित किया जाता है।

निर्वहन नली में दोहरी परतें बनाई जा सकती हैं, जहां बाहरी ऊर्जा स्रोत द्वारा इलेक्ट्रॉन त्वरण के लिए परत के भीतर निरंतर ऊर्जा प्रदान की जाती है। दावा किया जाता है कि उरोरा में दोहरी परतें देखी गई हैं और खगोलभौतिकीय अनुप्रयोगों में उनका आह्वान किया जाता है। इसी तरह, ऑरोरल क्षेत्र में एक दोहरी परत के लिए इलेक्ट्रॉन त्वरण उत्पन्न करने के लिए कुछ बाहरी चालक की आवश्यकता होती है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक डबल परतें वर्तमान-ले जाने वाले प्लाज़्मा में विशेष रूप से आम हैं, और उन प्लाज़्मा के आकार की तुलना में बहुत पतली हैं (आमतौर पर दसियों डेबी लंबाई)। दोहरी परत के अन्य नाम इलेक्ट्रोस्टैटिक दोहरी परत, विद्युत दोहरी परत और प्लाज्मा दोहरी परत हैं। चुंबकमंडल में 'इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक' शब्द को चुंबकीय क्षेत्र के तिरछे कोण पर उन्मुख विद्युत क्षेत्रों के लिए इस तरह से लागू किया गया है कि लंबवत विद्युत क्षेत्र समानांतर विद्युत क्षेत्र की तुलना में बहुत अधिक मजबूत है, लेजर में भौतिकी, एक दोहरी परत को कभी-कभी एक ध्रुवीय विद्युत क्षेत्र भी कहा जाता है।

दोहरी परतें संकल्पनात्मक रूप से एक 'म्यान' की अवधारणा से संबंधित हैं (देखें डेबी शीथ)। टॉरवेन द्वारा प्रयोगशाला प्रयोगों और सिमुलेशन से दोहरी परतों की प्रारंभिक समीक्षा प्रदान की जाती है।

वर्गीकरण
दोहरी परतों को निम्न तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है: संभावित असंतुलन को इलेक्ट्रॉन (1 और 3) और आयन (2 और 4) प्रवासन द्वारा निष्प्रभावी कर दिया जाएगा, जब तक कि बाहरी ऊर्जा स्रोत द्वारा संभावित प्रवणता को कायम नहीं रखा जाता। अधिकांश प्रयोगशाला स्थितियों के तहत, बाहरी अंतरिक्ष की स्थितियों के विपरीत, आवेशित कण एनोड या कैथोड पर आयनीकरण द्वारा दोहरी परत के भीतर प्रभावी रूप से उत्पन्न हो सकते हैं, और निरंतर बने रह सकते हैं।
 * कमजोर और मजबूत दोहरी परतें। एक दोहरी परत की ताकत को प्लाज्मा के समतुल्य तापीय ऊर्जा की तुलना में या इलेक्ट्रॉनों की बाकी द्रव्यमान ऊर्जा की तुलना में संभावित गिरावट के अनुपात के रूप में व्यक्त किया जाता है। एक दोहरी परत को मजबूत कहा जाता है यदि परत के भीतर संभावित गिरावट प्लाज्मा के घटकों की समकक्ष तापीय ऊर्जा से अधिक है।
 * आपेक्षिक या गैर-सापेक्षवादी दोहरी परत। एक दोहरी परत को आपेक्षिकीय कहा जाता है यदि परत के भीतर संभावित गिरावट इलेक्ट्रॉन के बाकी द्रव्यमान ऊर्जा (~512KeV) के बराबर है। ऐसी ऊर्जा की दोहरी परतें प्रयोगशाला प्रयोगों में पाई जाती हैं। दो विरोधी संभावित क्षेत्रों के बीच चार्ज घनत्व कम है और दोहरी परत संधारित्र में चार्ज वितरण के समान है।
 * वर्तमान ले जाने वाली दोहरी परतें ये दोहरी परतें वर्तमान-संचालित प्लाज्मा अस्थिरताओं द्वारा उत्पन्न हो सकती हैं जो प्लाज्मा घनत्व की भिन्नता को बढ़ाती हैं। इन अस्थिरताओं का एक उदाहरण फ़ार्ले-ब्यूमैन अस्थिरता है, जो तब होता है जब इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह वेग (मूल रूप से इलेक्ट्रॉन घनत्व से विभाजित वर्तमान घनत्व) प्लाज्मा के इलेक्ट्रॉन थर्मल वेग से अधिक होता है। यह संपार्श्विक प्लास्मा में एक तटस्थ घटक होता है, और बहाव धाराओं द्वारा संचालित होता है।
 * वर्तमान-मुक्त दोहरी परतें ये विभिन्न प्लाज़्मा गुणों वाले प्लाज़्मा क्षेत्रों के बीच की सीमा पर होती हैं। एक प्लाज़्मा में एक उच्च इलेक्ट्रॉन तापमान और थर्मल वेग हो सकता है, एक सीमा परत के एक तरफ दूसरे की तुलना में। प्लाज्मा घनत्व के लिए भी यही लागू हो सकता है। क्षेत्रों के बीच आवेशित कणों का आदान-प्रदान स्थानीय रूप से उनके बीच संभावित अंतर को बनाए रखने में सक्षम हो सकता है। समग्र आवेश घनत्व, जैसा कि सभी दोहरी परतों में होता है, तटस्थ होगा।

यह आंकड़ा दो विपरीत आवेशित डिस्कों से युक्त एक आदर्शित दोहरी परत द्वारा उत्पन्न क्षमता के स्थानीयकृत गड़बड़ी को दर्शाता है। गड़बड़ी हर दिशा में दोहरी परत से दूरी पर शून्य है। यदि एक घटना आवेशित कण, जैसे कि अवक्षेपित ऑरोरल इलेक्ट्रॉन, चुंबकमंडल में ऐसी स्थिर या अर्धस्थैतिक संरचना का सामना करता है, बशर्ते कि कण ऊर्जा दोहरी परत के भीतर विद्युत संभावित अंतर के आधे से अधिक हो, तो यह ऊर्जा में किसी भी शुद्ध परिवर्तन के बिना गुजर जाएगा. इससे कम ऊर्जा वाले आपतित कण भी ऊर्जा में शुद्ध परिवर्तन का अनुभव नहीं करेंगे बल्कि अधिक समग्र विक्षेपण से गुजरेंगे।

एक दोहरी परत के चार अलग-अलग क्षेत्रों की पहचान की जा सकती है, जो इसके माध्यम से या इसके भीतर से गुजरने वाले आवेशित कणों को प्रभावित करते हैं:
 * 1) दोहरी परत का एक धनात्मक संभावित पक्ष जहां इलेक्ट्रॉनों को इसकी ओर त्वरित किया जाता है;
 * 2) दोहरी परत के भीतर एक धनात्मक क्षमता जहां इलेक्ट्रॉनों की गति कम होती है;
 * 3) दोहरी परत के भीतर एक ऋणात्मक क्षमता जहां इलेक्ट्रॉनों की गति कम होती है; और
 * 4) दोहरी परत का एक ऋणात्मक संभावित पक्ष जहां इलेक्ट्रॉनों को त्वरित किया जाता है।

चुंबकमंडल में दोहरी परतें अस्थायी होंगी, क्योंकि कोई भी चार्ज असंतुलन निष्प्रभावी हो जाएगा, जब तक कि उन्हें बनाए रखने के लिए ऊर्जा का एक निरंतर बाहरी स्रोत न हो, जैसा कि प्रयोगशाला स्थितियों के तहत होता है।

गठन तंत्र
गठन तंत्र का विवरण प्लाज्मा के वातावरण पर निर्भर करता है (जैसे प्रयोगशाला में दोहरी परतें, आयनमंडल, सौर पवन, परमाणु संलयन, आदि)। उनके गठन के लिए प्रस्तावित तंत्र में शामिल हैं:


 * 1971: विभिन्न तापमानों के प्लाज़्मा के बीच
 * 1976: प्रयोगशाला प्लाज़्मा में
 * 1982: तटस्थ वर्तमान शीट का व्यवधान
 * 1983: एक ठंडे प्लाज़्मा में गैर-तटस्थ इलेक्ट्रॉन धारा का अंतःक्षेपण
 * 1985: प्लाज्मा में धारा डेंसिटी बढ़ाना
 * 1986: एक न्यूट्रॉन तारे के अभिवृद्धि स्तंभ में
 * 1986: ब्रह्मांडीय प्लाज़्मा क्षेत्रों में चुटकी बजाते हुए
 * 1987: एक चुंबकीय दर्पण द्वारा विवश एक प्लाज्मा में
 * 1988: एक विद्युत निर्वहन द्वारा
 * 1988: वर्तमान-संचालित अस्थिरता (मजबूत दोहरी परतें)
 * 1988: अंतरिक्ष यान द्वारा उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन पुंज
 * 1989: प्लाज्मा में प्रघाती तरंगों से
 * 2000: लेसर विकिरण
 * 2002: जब चुंबकीय क्षेत्र-संरेखित धाराएं घनत्व गुहाओं का सामना करती हैं
 * 2003: 2003: चंद्रमा की सतह के अँधेरे भाग में प्लाज्मा की घटना से। चित्र देखो।

विशेषताएं और विशेषताएं
मोटाई: एक दोहरी परत के उत्पादन के लिए धनात्मक या ऋणात्मक आवेश की महत्वपूर्ण अधिकता वाले क्षेत्रों की आवश्यकता होती है, अर्थात जहाँ अर्ध-तटस्थता का उल्लंघन किया जाता है। सामान्य तौर पर, अर्ध-तटस्थता का उल्लंघन केवल डेबी लंबाई के पैमाने पर किया जा सकता है। एक दोहरी परत की मोटाई दस डिबाई लंबाई के क्रम की होती है, जो आयनमंडल में कुछ सेंटीमीटर, अंतर्ग्रहीय माध्यम में कुछ दसियों मीटर और अंतरिक्ष माध्यम में दस किलोमीटर होती है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक संभावित वितरण: जैसा कि ऊपर दिए गए दोहरे परत वर्गीकरण के तहत वर्णित है, प्रभावी रूप से एक दोहरी परत के चार अलग-अलग क्षेत्र हैं जहां आने वाले चार्ज कणों को उनके प्रक्षेपवक्र के साथ त्वरित या कम किया जाएगा। दोहरी परत के भीतर, दो विरोधी आवेश वितरण आंतरिक आवेशित कण गति द्वारा निष्प्रभावी होने की प्रवृत्ति रखते हैं।

कण प्रवाह: गैर-सापेक्षतावादी वर्तमान में दोहरी परत ले जाने के लिए, इलेक्ट्रॉन अधिकांश धारा को ले जाते हैं। लैंगमुइर की स्थिति बताती है कि परत के आर-पार इलेक्ट्रॉन और आयन धारा का अनुपात इलेक्ट्रॉनों के लिए आयनों के द्रव्यमान अनुपात के वर्गमूल द्वारा दिया जाता है। सापेक्षतावादी दोहरी परतों के लिए, वर्तमान अनुपात 1 है; यानी विद्युत धारा को इलेक्ट्रॉनों और आयनों द्वारा समान रूप से ले जाया जाता है।

ऊर्जा की आपूर्ति: धारा ले जाने वाली दोहरी परत पर तात्कालिक वोल्टेज ड्रॉप कुल धारा के समानुपाती होता है, और एक प्रतिरोधक तत्व (या लोड) के समान होता है, जो एक विद्युत परिपथ में ऊर्जा का प्रसार करता है। एक दोहरी परत अपने आप शुद्ध ऊर्जा की आपूर्ति नहीं कर सकती।

स्थिरता: पैरामीटर व्यवस्था के आधार पर प्रयोगशाला प्लाज़्मा में दोहरी परतें स्थिर या अस्थिर हो सकती हैं। विभिन्न प्रकार की अस्थिरताएँ उत्पन्न हो सकती हैं, जो अक्सर आयनों और इलेक्ट्रॉनों के बीम के निर्माण के कारण उत्पन्न होती हैं। अस्थिर दोहरी परतें इस मायने में शोर करती हैं कि वे एक विस्तृत आवृत्ति बैंड में दोलन उत्पन्न करती हैं। प्लाज्मा स्थिरता की कमी से कॉन्फ़िगरेशन में अचानक परिवर्तन हो सकता है जिसे अक्सर विस्फोट (और इसलिए दोहरी परत विस्फोट) कहा जाता है। एक उदाहरण में, दोहरी परत में घिरा हुआ क्षेत्र तेजी से फैलता और विकसित होता है। इस प्रकार का विस्फोट पहली बार उच्च-शक्ति प्रत्यक्ष-वर्तमान संचरण लाइनों में उपयोग किए जाने वाले पारा आर्क रेक्टीफायर्स में खोजा गया था, जहां डिवाइस में वोल्टेज ड्रॉप परिमाण के कई आदेशों से बढ़ता हुआ देखा गया था। दोहरी परतें भी प्रवाहित हो सकती हैं, आमतौर पर उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन बीम की दिशा में, और इस संबंध में स्मूथ-बोर मैग्नेट्रान के प्राकृतिक अनुरूप हैं। *ऊर्जा हस्तांतरण: दोहरी परतें विद्युत ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में स्थानांतरित करने की सुविधा प्रदान कर सकती हैं, dW/dt=I•ΔV जहां I ΔV के वोल्टेज ड्रॉप के साथ दोहरी परत में विद्युत प्रवाहित होने वाली ऊर्जा है। अल्फवेन बताते हैं कि वर्तमान में विशेष रूप से कम ऊर्जा वाले कण हो सकते हैं। टोरवेन एट अल। ने पोस्ट किया है कि प्लाज्मा चुंबकीय रूप से संग्रहीत ऊर्जा को इलेक्ट्रिक डबल परतों द्वारा गतिज ऊर्जा में स्वचालित रूप से स्थानांतरित कर सकता है। हालाँकि, ऐसी दोहरी परतों के निर्माण के लिए कोई विश्वसनीय तंत्र प्रस्तुत नहीं किया गया है। आयन थ्रस्टर बाहरी विद्युत क्षेत्र द्वारा उत्पादित दोहरी परतों के रूप में विरोधी क्षमता से ऊर्जा हस्तांतरण का अधिक प्रत्यक्ष मामला प्रदान कर सकते हैं।
 * चुम्बकीय प्लाज़्मा: चुम्बकीय और अचुंबकीय प्लाज़्मा दोनों में दोहरी परतें बन सकती हैं।
 * कोशिकीय प्रकृति: जबकि दोहरी परतें अपेक्षाकृत पतली होती हैं, वे एक प्रयोगशाला कंटेनर की पूरी क्रॉस सतह पर फैल जाएंगी। इसी तरह जहां आसन्न प्लाज्मा क्षेत्रों में अलग-अलग गुण होते हैं, वहां दोहरी परतें बनेंगी और विभिन्न क्षेत्रों को सेल्यूलराइज करेंगी।
 * चुम्बकीय प्लाज़्मा: चुम्बकीय और अचुंबकीय प्लाज़्मा दोनों में दोहरी परतें बन सकती हैं।
 * कोशिकीय प्रकृति: जबकि दोहरी परतें अपेक्षाकृत पतली होती हैं, वे एक प्रयोगशाला कंटेनर की पूरी क्रॉस सतह पर फैल जाएंगी। इसी तरह जहां आसन्न प्लाज्मा क्षेत्रों में अलग-अलग गुण होते हैं, वहां दोहरी परतें बनेंगी और विभिन्न क्षेत्रों को सेल्यूलराइज करेंगी।
 * कोशिकीय प्रकृति: जबकि दोहरी परतें अपेक्षाकृत पतली होती हैं, वे एक प्रयोगशाला कंटेनर की पूरी क्रॉस सतह पर फैल जाएंगी। इसी तरह जहां आसन्न प्लाज्मा क्षेत्रों में अलग-अलग गुण होते हैं, वहां दोहरी परतें बनेंगी और विभिन्न क्षेत्रों को सेल्यूलराइज करेंगी।
 * तिरछी दोहरी परत: एक तिरछी दोहरी परत में विद्युत क्षेत्र होते हैं जो परिवेश चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर नहीं होते हैं; यानी, यह क्षेत्र-संरेखित नहीं है।
 * सिमुलेशन: कण-इन-सेल (PIC) सिमुलेशन जैसे काइनेटिक कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करके डबल लेयर्स को मॉडल किया जा सकता है। कुछ मामलों में, सिमुलेशन की कम्प्यूटेशनल लागत को कम करने के लिए प्लाज्मा को अनिवार्य रूप से एक- या द्वि-आयामी माना जाता है।
 * बोहम कसौटी: सभी परिस्थितियों में एक दोहरी परत मौजूद नहीं हो सकती। एक विद्युत क्षेत्र का उत्पादन करने के लिए जो दोहरी परत की सीमाओं पर गायब हो जाता है, एक अस्तित्व मानदंड कहता है कि परिवेशी प्लाज्मा के तापमान के लिए अधिकतम है। यह तथाकथित बोहम कसौटी है। *जैव-भौतिक सादृश्य: जैविक कोशिका झिल्लियों में आयन परिवहन को समझने के लिए उनकी प्रयोज्यता की जांच के लिए प्लाज्मा दोहरी परतों के एक मॉडल का उपयोग किया गया है। ब्राजील के शोधकर्ताओं ने ध्यान दिया है कि एक सेलुलर झिल्ली के विद्युत गुणों को समझाने के लिए चार्ज तटस्थता, डेबी लंबाई और डबल लेयर जैसी अवधारणाएं बहुत उपयोगी हैं। प्लाज्मा भौतिक विज्ञानी हेंस अल्फवेन ने यह भी कहा कि सेलुलर संरचना के साथ दोहरी परतों का जुड़ाव, जैसा कि उनसे पहले इरविंग लैंगमुइर ने किया था, जिन्होंने रक्त कोशिकाओं से समानता के बाद प्लाज्मा शब्द गढ़ा था।

इतिहास
"In a low density plasma, localized space charge regions may build up large potential drops over distances of the order of some tens of the Debye lengths. Such regions have been called electric double layers. An electric double layer is the simplest space charge distribution that gives a potential drop in the layer and a vanishing electric field on each side of the layer. In the laboratory, double layers have been studied for half a century, but their importance in cosmic plasmas has not been generally recognized."

यह 1920 के दशक में पहले से ही ज्ञात था कि एक प्लाज्मा में वर्तमान रखरखाव की सीमित क्षमता होती है, इरविंग लैंगमुइर प्रयोगशाला में दोहरी परतों की विशेषता और इन संरचनाओं को डबल-म्यान कहा जाता है। 1950 के दशक में प्रयोगशाला में दोहरी परतों का गहन अध्ययन शुरू हुआ। कई समूह अभी भी इस विषय पर सैद्धांतिक, प्रयोगात्मक और संख्यात्मक रूप से काम कर रहे हैं। यह पहली बार हेंस अल्फवेन (प्रयोगशाला प्रयोगों से मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक्स के विकासकर्ता) द्वारा प्रस्तावित किया गया था कि ध्रुवीय रोशनी या ऑरोरा बोरेलिस पृथ्वी के चुंबकमंडल में त्वरित इलेक्ट्रॉनों द्वारा बनाई गई हैं। उनका मानना ​​था कि इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से दो आवेशित क्षेत्रों से घिरे एक छोटे आयतन में स्थानीयकृत विद्युत क्षेत्र द्वारा त्वरित किया गया था, और तथाकथित दोहरी परत इलेक्ट्रॉनों को पृथ्वी की ओर गति प्रदान करेगी। तब से तरंग-कण अंतःक्रियाओं से जुड़े अन्य तंत्रों को अरोराल कण विशेषताओं के स्वस्थानी अध्ययन में व्यापक स्थानिक और लौकिक से व्यवहार्य होने के रूप में प्रस्तावित किया गया है। चुंबकमंडल और ऑरोरल क्षेत्रों की कई जांच रॉकेट और उपग्रहों का उपयोग करके की गई हैं। 1960 में एक रॉकेट उड़ान से मैकइल्वेन ने खोजा कि ऑरोरल इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्पेक्ट्रम ने एक चोटी का प्रदर्शन किया था जिसे तब एक यादृच्छिक प्रक्रिया द्वारा उत्पादित करने के लिए बहुत तेज माना जाता था और जिसने सुझाव दिया था कि एक आदेशित प्रक्रिया जिम्मेदार थी। 1977 में यह बताया गया कि उपग्रहों ने चुंबकमंडल में इलेक्ट्रोस्टैटिक झटके के रूप में दोहरी परतों के हस्ताक्षर का पता लगाया था। भू-चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के समानांतर विद्युत क्षेत्रों के संकेत वाइकिंग उपग्रह द्वारा प्राप्त किए गए थे, जो चुंबकमंडल में अंतर संभावित संरचनाओं को 40 मीटर लंबे बूम पर लगाए गए जांच के साथ मापता है। इन जांचों ने स्थानीय कण घनत्व और 80 मीटर दूर दो बिंदुओं के बीच संभावित अंतर को मापा। 0 वी के संबंध में असममित संभावित भ्रमण को मापा गया, और क्षेत्र के भीतर शुद्ध क्षमता वाली दोहरी परत के रूप में व्याख्या की गई। मैग्नेटोस्फेरिक डबल लेयर्स में आमतौर पर एक ताकत होती है $$e\phi_{DL}/k_B T_e \approx 0.1$$ (जहां इलेक्ट्रॉन तापमान को सीमा में झूठ माना जाता है $$2 eV \leq k_B T_e \leq 20 eV$$) और इसलिए कमजोर हैं। इस तरह की दोहरी परतों की एक श्रृंखला बार मैग्नेट की एक स्ट्रिंग की तरह विलीन हो जाती है, और दुर्लभ प्लाज्मा के भीतर भी फैल जाती है। यह अभी तक स्पष्ट नहीं किया जा सका है कि दोहरी परतों के रूप में कोई भी समग्र स्थानीयकृत आवेश वितरण वायुमंडल में प्रक्षेपित अरोरल इलेक्ट्रॉनों के लिए ऊर्जा का स्रोत कैसे प्रदान कर सकता है।

फास्ट ऑरोरल स्नैपशॉट एक्सप्लोरर अंतरिक्ष यान डेटा की व्याख्या ने ऑरोरल त्वरण क्षेत्र में मजबूत दोहरी परतों का प्रस्ताव दिया। एंडरसन एट अल द्वारा नीचे की ओर वर्तमान क्षेत्र में मजबूत दोहरी परतों की भी सूचना दी गई है। लगभग 1 V/m तक पहुंचने वाले आयाम वाले समानांतर विद्युत क्षेत्र लगभग 10 डेबी लंबाई की एक पतली परत तक सीमित होने का अनुमान लगाया गया था। यह कहा गया है कि संरचनाएं 'त्वरित इलेक्ट्रॉनों की दिशा में मोटे तौर पर आयन ध्वनिक गति से चलती हैं, यानी, पृथ्वी-विरोधी। चुंबकमंडल से वायुमंडल में नीचे की ओर अवक्षेपित। 1-10keV से स्वयं इलेक्ट्रॉनों को अवक्षेपित करने की संभावित भूमिका ऐसी देखी गई दोहरी परतों या विद्युत क्षेत्रों को उत्पन्न करने पर शायद ही कभी विचार या विश्लेषण किया गया हो। समान रूप से, ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोत से ऐसी दोहरी परतें कैसे उत्पन्न हो सकती हैं, या शुद्ध ऊर्जा परिवर्तनों का उत्पादन करने के लिए विद्युत आवेश का स्थानिक वितरण क्या हो सकता है, इसका सामान्य प्रश्न शायद ही कभी संबोधित किया जाता है। प्रयोगशाला स्थितियों के तहत एक बाहरी बिजली की आपूर्ति उपलब्ध है। प्रयोगशाला में विभिन्न उपकरणों में दोहरी परतें बनाई जा सकती हैं। इनकी जांच डबल प्लाज्मा मशीन, ट्रिपल प्लाज्मा मशीन और क्यू-मशीन में की जाती है। इन मशीनों में मापी जा सकने वाली स्थिर संभावित संरचनाएं इस बात से बहुत अच्छी तरह सहमत हैं कि सैद्धांतिक रूप से क्या अपेक्षा की जाएगी। टॉरवेन और लिंडबर्ग (1980) से ली गई तस्वीर में एक प्रयोगशाला दोहरी परत का एक उदाहरण देखा जा सकता है, जहां हम देख सकते हैं कि एक डबल प्लाज्मा मशीन में एक डबल परत की संभावित गिरावट कितनी अच्छी तरह से परिभाषित और सीमित है। टॉरवेन और लिंडबर्ग (1980) द्वारा प्रयोग के दिलचस्प पहलुओं में से एक यह है कि न केवल उन्होंने डबल प्लाज्मा मशीन में संभावित संरचना को माप लिया बल्कि उन्होंने डबल परत के उच्च-संभावित पक्ष में उच्च आवृत्ति वाले उतार-चढ़ाव वाले विद्युत क्षेत्रों को भी पाया (चित्र में भी दिखाया गया है)। ये उतार-चढ़ाव संभवतः दोहरी परत के बाहर एक बीम-प्लाज्मा अंतःक्रिया के कारण होते हैं, जो प्लाज्मा विक्षोभ को उत्तेजित करता है। उनके अवलोकन वॉल्वर्क (1993) द्वारा डबल प्लाज्मा मशीन में दोहरी परतों द्वारा उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय विकिरण पर किए गए प्रयोगों के अनुरूप हैं। हालांकि, उन्होंने दोहरी परत से ही विकिरण का भी अवलोकन किया।

इन उतार-चढ़ाव की शक्ति परिवेश प्लाज्मा के प्लाज्मा आवृत्ति के आसपास अधिकतम होती है। बाद में यह बताया गया कि दोहरी परत के पास इलेक्ट्रोस्टैटिक उच्च आवृत्ति उतार-चढ़ाव एक संकीर्ण क्षेत्र में केंद्रित हो सकते हैं, जिसे कभी-कभी एचएफ-स्पाइक कहा जाता है। बाद में, दोनों रेडियो उत्सर्जन, प्लाज्मा आवृत्ति के पास, और व्हिस्लर तरंगें बहुत कम आवृत्तियों पर इस क्षेत्र से उभरती देखी गईं। शनि के चंद्रमा एन्सेलेडस (चंद्रमा)चंद्रमा) के निकट इलेक्ट्रॉन बीम के साथ समान व्हिस्लर तरंग संरचनाएं देखी गईं। कम ऊंचाई पर एक दोहरी परत की संभावित उपस्थिति का सुझाव देना।

प्रयोगशाला में डबल लेयर प्रयोगों में एक हालिया विकास तथाकथित स्टेयरस्टेप डबल लेयर्स की जांच है। यह देखा गया है कि प्लाज्मा कॉलम में एक संभावित गिरावट को विभिन्न भागों में विभाजित किया जा सकता है। एकल दोहरी परत से दो-, तीन-, या अधिक-चरण वाली दोहरी परतों में संक्रमण प्लाज्मा की सीमा स्थितियों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं।

प्रयोगशाला में प्रयोगों के विपरीत, चुंबकमंडल में इस तरह की दोहरी परतों की अवधारणा, और उरोरा बनाने में कोई भूमिका, ऊर्जा के स्थिर स्रोत की पहचान नहीं होने से ग्रस्त है। डबल परतों की विद्युत संभावित विशेषता हालांकि यह संकेत दे सकती है कि, ऑरोरल ज़ोन में देखे गए इलेक्ट्रॉनों को अवक्षेपित करने का एक द्वितीयक उत्पाद है जो अन्य तरीकों से सक्रिय किया गया है, जैसे कि इलेक्ट्रोस्टैटिक तरंगों द्वारा। कुछ वैज्ञानिकों ने सौर ज्वालाओं में दोहरी परतों की भूमिका का सुझाव दिया है। इस तरह की भूमिका को परोक्ष रूप से स्थापित करना पृथ्वी के चुंबकमंडल के भीतर ऑरोरल इलेक्ट्रॉनों के त्वरक के रूप में दोहरी परतों को पोस्ट करने की तुलना में सत्यापित करना और भी कठिन है। वहां भी इनकी भूमिका पर गंभीर सवाल उठते रहे हैं।

यह भी देखें

 * प्लाज्मा (भौतिकी) लेखों की सूची

बाहरी संबंध

 * Numerical modeling of low-pressure plasmas: applications to electric double layers (2006, PDF), A. Meige, PhD thesis
 * Numerical modeling of low-pressure plasmas: applications to electric double layers (2006, PDF), A. Meige, PhD thesis
 * Numerical modeling of low-pressure plasmas: applications to electric double layers (2006, PDF), A. Meige, PhD thesis
 * Numerical modeling of low-pressure plasmas: applications to electric double layers (2006, PDF), A. Meige, PhD thesis
 * Numerical modeling of low-pressure plasmas: applications to electric double layers (2006, PDF), A. Meige, PhD thesis
 * Numerical modeling of low-pressure plasmas: applications to electric double layers (2006, PDF), A. Meige, PhD thesis
 * Numerical modeling of low-pressure plasmas: applications to electric double layers (2006, PDF), A. Meige, PhD thesis
 * Numerical modeling of low-pressure plasmas: applications to electric double layers (2006, PDF), A. Meige, PhD thesis
 * Numerical modeling of low-pressure plasmas: applications to electric double layers (2006, PDF), A. Meige, PhD thesis
 * Numerical modeling of low-pressure plasmas: applications to electric double layers (2006, PDF), A. Meige, PhD thesis

संदर्भ

 * Alfvén, H., On the theory of magnetic storms and aurorae, Tellus, 10, 104, 1958.
 * Peratt, A., Physics of the Plasma Universe, 1991
 * Raadu, M.,A., The physics of double layers and their role in astrophysics, Physics Reports, 178, 25–97, 1989.

電気二重層