วิทยานิพนธ์ (วศ.ด)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2550

วิทยานิพนธ์นี้ได้ประยุกต์ใช้การกระจายมัลติโพลซ้ำซึ่งประกอบด้วยการเลื่อนขนานมัลติโพลและการหมุนมัลติโพลในการคำนวณสนามไฟฟ้าและแรงไดอิเล็กโทรโฟรเรตติก (ดีอีพี) บนอนุภาคฉนวนรูปทรงกลมแรงดีอีพีเป็นแรงเนื่องจากสนามไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอที่กระทำบนอนุภาคที่เกิดโพลาไรเซชันแต่ไม่มีการอัดประจุแรงนี้อาจทำให้อนุภาคเคลื่อนที่ซึ่งก่อให้เกิดผลดีหรือผลเสียตามมา ปัญหาการวิเคราะห์แรงที่วิทยานิพนธ์นี้พิจารณามี 2 กรณี คือ 1. อนุภาคฉนวนในกับดักอนุภาคในระบบไฟฟ้าที่ฉนวนด้วยก๊าซซึ่งมีสนามไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอเกิดจากรูปร่างของกับดักอนุภาค 2. ของไหลอีอาร์ซึ่งมีอนุภาคฉนวนแขวนลอยอยู่ในฉนวนเหลวซึ่งมีความไม่สม่ำเสมอของสนามไฟฟ้าเกิดจากการมีอยู่ของอนุภาคเอง วิทยานิพนธ์นี้เน้นให้เห็นความแตกต่างของผลการวิเคราะห์อย่างละเอียดที่ได้ เมื่อเปรียบเทียบกับผลการประมาณด้วยไดโพลซึ่งนิยมใช้โดยทั่วไป การวิเคราะห์แรงบนอนุภาคในกับดักอนุภาคทำเพื่อพิจารณาพฤติกรรมของอนุภาคในกับดักอนุภาคแรงที่ทำกับอนุภาคถูกคำนวณอย่างละเอียดโดยใช้มัลติโพลและเงาที่เกิดจากมัลติโพลอย่างครบถ้วน วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาผลที่มีต่อแรงบนอนุภาคของ ตำแหน่งของอนุภาค มุมของกับดักอนุภาค และอัตราส่วนสภาพยอมของอนุภาคต่อก๊าซ นอกจากนี้ เพื่อหากรณีที่สามารถประมาณด้วยไดโพลทั้งแบบที่ละเลย และรวมผลของเงาไดโพล ตามลำดับ วิทยานิพนธ์นี้จึงวิเคราะห์ความแม่นยำของการประมาณด้วยไดโพลทั้งสองแบบด้วย การศึกษาของไหลอีอาร์ทำเพื่อพิจารณาการจัดเรียงตัวของอนุภาคภายในของไหล และเพื่อดูความแตกต่างของการจัดเรียงที่ได้เมื่อคำนวณแรงด้วย (1) แบบจำลองไดโพล และ (2) แบบจำลองมัลติโพลที่มีความแม่นยำสูงกว่า การเคลื่อนที่ของอนุภาคถูกจำลองเพื่อแสดงการจัดเรียงตัวของอนุภาค โดยมีการใช้อัตราส่วนปริมาตรของอนุภาคต่อระบบที่แตกต่างกัน ตำแหน่งของอนุภาคคำนวณโดยอินทิเกรตสมการการเคลื่อนที่ของอนุภาคตามเวลา โดยใช้แรงจากแบบจำลองไดโพลและแบบจำลองมัลติโพล วิทยานิพนธ์นี้ตรวจสอบเวลาที่อนุภาคเรียงตัวเป็นโซ่อนุภาคเชื่อมระหว่างอิเล็กโทรด และแสดงความแตกต่างของการจัดเรียงตัวของอนุภาคที่ได้จากแบบจำลองทั้งสอง นอกจากนี้ ยังศึกษาถึงความเหมาะสมของการใช้ระยะกระจัดยกกำลังสองเฉลี่ยเป็นตัวบ่งชี้การเรียงตัวของอนุภาค และศึกษาโอกาสเกิดโครงข่ายผลึกบอดี้เซนเตอร์เตตระโกนอลในของไหลอีอาร์อีกด้วย