Experimental results of vertical oscillations of dust grains in the driven electrode sheath of a capacitive RF plasma are presented. Below a certain pressure, waves suddenly start to propagate in the lower planes of a plasma crystal. Further decreasing the pressure causes the waves to spread in the entire dust cloud. The waves are found to propagate at constant frequency but with a higher phase velocity as the pressure is reduced. A mechanism based on the ion–dust two-stream instability is proposed to explain the observations. From the numerical solution the wave frequency is found to be highly dependent on the value chosen for the dust charge and so gives a diagnostic method for determining the charge on the dust.
容量性RFプラズマの駆動電極シース内におけるダスト粒子の垂直振動の実験結果を提示する。ある圧力以下では、プラズマ結晶の下層において波が突然伝播し始める。圧力をさらに低下させると、波はダスト雲全体に広がる。波は一定の周波数で伝播するが、圧力が低下するにつれて位相速度が高くなることが見出された。この観測結果を説明するために、イオン-ダスト二流不安定性に基づくメカニズムを提案する。数値解から、波の周波数はダスト電荷に選択した値に強く依存することが示され、したがってこれはダストの電荷を決定するための診断手法を提供する。