תדירות-גירו של אלקטרונים , התדירות הזוויתית של התנועה המעגלית של אלקטרון במישור הניצב לשדה המגנטי :
ω
c
e
=
e
B
/
m
e
c
≃
1.76
×
10
7
B
[
rad/s
]
{\displaystyle \omega _{ce}=eB/m_{e}c\simeq 1.76\times 10^{7}B~[{\text{rad/s}}]}
תדירות-גירו של יונים , התדירות הזוויתית של התנועה המעגלית של יון במישור הניצב לשדה המגנטי :
ω
c
i
=
Z
e
B
/
m
i
c
≃
9.58
×
10
3
Z
μ
−
1
B
[
rad/s
]
{\displaystyle \omega _{ci}=ZeB/m_{i}c\simeq 9.58\times 10^{3}Z\mu ^{-1}B~[{\text{rad/s}}]}
תדירות אלקטרונים בפלזמה , התדירות שבה מתנודדים האלקטרונים (תנודת הפלזמה ):
ω
p
e
=
(
4
π
n
e
e
2
/
m
e
)
1
/
2
≃
5.64
×
10
4
n
e
1
/
2
[
rad/s
]
{\displaystyle \omega _{pe}=\left(4\pi n_{e}e^{2}/m_{e}\right)^{1/2}\simeq 5.64\times 10^{4}n_{e}^{1/2}~[{\text{rad/s}}]}
ω
p
i
=
(
4
π
n
i
Z
2
e
2
/
m
i
)
1
/
2
≃
1.32
×
10
3
Z
μ
−
1
/
2
n
i
1
/
2
[
rad/s
]
{\displaystyle \omega _{pi}=\left(4\pi n_{i}Z^{2}e^{2}/m_{i}\right)^{1/2}\simeq 1.32\times 10^{3}Z\mu ^{-1/2}n_{i}^{1/2}~[{\text{rad/s}}]}
ν
T
e
=
(
e
K
E
/
m
e
)
1
/
2
≃
7.26
×
10
8
K
1
/
2
E
1
/
2
[
s
−
1
]
{\displaystyle \nu _{Te}=\left(eKE/m_{e}\right)^{1/2}\simeq 7.26\times 10^{8}K^{1/2}E^{1/2}~[{\text{s}}^{-1}]}
ν
T
i
=
(
Z
e
K
E
/
m
i
)
1
/
2
≃
1.69
×
10
7
Z
1
/
2
K
1
/
2
E
1
/
2
μ
−
1
/
2
[
s
−
1
]
{\displaystyle \nu _{Ti}=\left(ZeKE/m_{i}\right)^{1/2}\simeq 1.69\times 10^{7}Z^{1/2}K^{1/2}E^{1/2}\mu ^{-1/2}~[{\text{s}}^{-1}]}
קצב התנגשויות האלקטרונים :
ν
e
≃
2.91
×
10
−
6
n
e
ln
Λ
T
e
−
3
/
2
[
s
−
1
]
{\displaystyle \nu _{e}\simeq 2.91\times 10^{-6}n_{e}{\text{ln}}\Lambda T_{e}^{-3/2}~[{\text{s}}^{-1}]}
ν
i
≃
4.8
×
10
−
8
Z
4
μ
−
1
/
2
n
i
ln
Λ
T
i
−
3
/
2
[
s
−
1
]
{\displaystyle \nu _{i}\simeq 4.8\times 10^{-8}Z^{4}\mu ^{-1/2}n_{i}{\text{ln}}\Lambda T_{i}^{-3/2}~[{\text{s}}^{-1}]}
Λ
e
=
h
2
2
π
m
e
k
B
T
e
≃
6.919
×
10
−
8
T
e
−
1
/
2
[
cm
]
{\displaystyle \Lambda _{e}={\sqrt {\frac {h^{2}}{2\pi m_{e}k_{B}T_{e}}}}\simeq 6.919\times 10^{-8}T_{e}^{-1/2}~[{\text{cm}}]}
מרחק התקרבות מינימלי קלאסי , המרחק הקרוב ביותר אליו יתקרבו זה לזה שני חלקיקים בעלי מטען אלמנטרי , אם הם ינועו זה לקראת זה על קו ישר כאשר לכל אחד מהם המהירות הטיפוסית של הטמפרטורה , בהזנחת אפקטים קוונטיים :
e
2
/
k
B
T
≃
1.44
×
10
−
7
T
−
1
[
cm
]
{\displaystyle e^{2}/k_{B}T\simeq 1.44\times 10^{-7}T^{-1}~[{\text{cm}}]}
רדיוס-גירו של אלקטרונים , הרדיוס של התנועה המעגלית של אלקטרון במישור הניצב לכיוון השדה המגנטי :
r
e
=
v
T
e
/
ω
c
e
≃
2.38
T
e
1
/
2
B
−
1
[
cm
]
{\displaystyle r_{e}=v_{Te}/\omega _{ce}\simeq 2.38T_{e}^{1/2}B^{-1}~[{\text{cm}}]}
רדיוס-גירו של יונים , הרדיוס של התנועה המעגלית של יון במישור הניצב לכיוון השדה המגנטי :
r
i
=
v
T
i
/
ω
c
i
≃
1.02
×
10
2
μ
1
/
2
Z
−
1
T
i
1
/
2
B
−
1
[
cm
]
{\displaystyle r_{i}=v_{Ti}/\omega _{ci}\simeq 1.02\times 10^{2}\mu ^{1/2}Z^{-1}T_{i}^{1/2}B^{-1}~[{\text{cm}}]}
c
/
ω
p
e
≃
5.31
×
10
5
n
e
−
1
/
2
[
cm
]
{\displaystyle c/\omega _{pe}\simeq 5.31\times 10^{5}n_{e}^{-1/2}~[{\text{cm}}]}
λ
D
=
(
k
B
T
/
4
π
n
e
2
)
1
/
2
≃
7.43
×
10
2
T
1
/
2
n
−
1
/
2
[
cm
]
{\displaystyle \lambda _{D}=\left(k_{B}T/4\pi ne^{2}\right)^{1/2}\simeq 7.43\times 10^{2}T^{1/2}n^{-1/2}~[{\text{cm}}]}
v
T
e
=
(
k
B
T
e
/
m
e
)
1
/
2
≃
4.19
×
10
7
T
e
1
/
2
[
cm/s
]
{\displaystyle v_{Te}=\left(k_{B}T_{e}/m_{e}\right)^{1/2}\simeq 4.19\times 10^{7}T_{e}^{1/2}~[{\text{cm/s}}]}
v
T
i
=
(
k
B
T
i
/
m
i
)
1
/
2
≃
9.79
×
10
5
μ
−
1
/
2
T
i
1
/
2
[
cm/s
]
{\displaystyle v_{Ti}=\left(k_{B}T_{i}/m_{i}\right)^{1/2}\simeq 9.79\times 10^{5}\mu ^{-1/2}T_{i}^{1/2}~[{\text{cm/s}}]}
מהירות הקול של יונים , מהירות ההתקדמות של גלים אורכיים כתוצאה ממסת היונים ולחץ האלקטרונים:
c
s
=
(
γ
Z
k
B
T
e
/
m
i
)
1
/
2
≃
9.79
×
10
5
(
γ
Z
T
e
/
μ
)
1
/
2
[
cm/s
]
{\displaystyle c_{s}=\left(\gamma Zk_{B}T_{e}/m_{i}\right)^{1/2}\simeq 9.79\times 10^{5}\left(\gamma ZT_{e}/\mu \right)^{1/2}~[{\text{cm/s}}]}
v
A
=
B
/
(
4
π
n
i
m
i
)
1
/
2
≃
2.18
×
10
11
μ
−
1
/
2
n
i
−
1
/
2
B
[
cm/s
]
{\displaystyle v_{A}=B/\left(4\pi n_{i}m_{i}\right)^{1/2}\simeq 2.18\times 10^{11}\mu ^{-1/2}n_{i}^{-1/2}B~[{\text{cm/s}}]}
Λ
=
4
π
n
e
λ
D
3
{\displaystyle \Lambda =4\pi n_{e}\lambda _{D}^{3}}
הגדרה אלטרנטיבית לפרמטר הפלזמה היא מספר החלקיקים בכדור דביי (כדור שרדיוסו אורך דביי ):
N
D
=
(
4
π
/
3
)
n
e
λ
D
3
=
Λ
3
≃
1.72
×
10
9
T
3
/
2
n
e
−
1
/
2
{\displaystyle N_{D}=(4\pi /3)n_{e}\lambda _{D}^{3}={\frac {\Lambda }{3}}\simeq 1.72\times 10^{9}T^{3/2}n_{e}^{-1/2}}
Γ
=
(
4
π
n
3
)
1
/
3
Z
¯
2
e
2
k
B
T
∝
Λ
−
2
/
3
{\displaystyle \Gamma =\left({\frac {4\pi n}{3}}\right)^{1/3}{\frac {{\bar {Z}}^{2}e^{2}}{k_{B}T}}\propto \Lambda ^{-2/3}}
דרגת היינון , החלק היחסי של היונים מכלל כל האטומים:
α
=
n
i
n
i
+
n
a
{\displaystyle \alpha ={\frac {n_{i}}{n_{i}+n_{a}}}}
Z
¯
=
n
e
n
i
{\displaystyle {\bar {Z}}={\frac {n_{e}}{n_{i}}}}
(
m
e
/
m
p
)
1
/
2
≃
2.33
×
10
−
2
≃
1
/
42.9
{\displaystyle \left(m_{e}/m_{p}\right)^{1/2}\simeq 2.33\times 10^{-2}\simeq 1/42.9}
v
A
/
c
≃
7.28
μ
−
1
/
2
n
i
−
1
/
2
B
{\displaystyle v_{A}/c\simeq 7.28\mu ^{-1/2}n_{i}^{-1/2}B}
יחס בין תדירות האלקטרונים בפלזמה ותדירות-גירו של אלקטרונים:
ω
p
e
/
ω
c
e
≃
3.21
×
10
−
3
n
e
1
/
2
B
−
1
{\displaystyle \omega _{pe}/\omega _{ce}\simeq 3.21\times 10^{-3}n_{e}^{1/2}B^{-1}}
יחס בין תדירות היונים בפלזמה ותדירות-גירו של יונים:
ω
p
i
/
ω
c
i
≃
0.137
μ
1
/
2
n
i
1
/
2
B
−
1
{\displaystyle \omega _{pi}/\omega _{ci}\simeq 0.137\mu ^{1/2}n_{i}^{1/2}B^{-1}}
יחס בין לחץ תרמי ולחץ מגנטי:
β
=
p
p
mag
=
8
π
n
k
B
T
/
B
2
≃
4.03
×
10
−
11
n
T
B
−
2
{\displaystyle \beta ={\frac {p}{p_{\text{mag}}}}=8\pi nk_{B}T/B^{2}\simeq 4.03\times 10^{-11}nTB^{-2}}
יחס בין אנרגיה המנוחה המגנטית והיונית:
B
2
/
8
π
n
i
m
i
c
2
≃
26.5
μ
−
1
n
i
−
1
B
2
{\displaystyle B^{2}/8\pi n_{i}m_{i}c^{2}\simeq 26.5\mu ^{-1}n_{i}^{-1}B^{2}}