2-1 پلاسما چیست؟…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….1

1- 3 پلاسماها شبه خنثی هستند…………………………………………………………………………………………………………………………………….2

1- 4 حفاظ پلاسما……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

1-4-1اصول پایه مکانیک آماری………………………………………………………………………………………………………………………….4

1-4-2چگالی پلاسما در پتانسیل الکترواستاتیک…………………………………………………………………………………………………….6

1-5 حفاظ دبای…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..7

1-6پهنای غلاف…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..8

1-7 مرز پلاسما- جامد…………………………………………………………………………………………………………………………………………………9

1-8 پارامتر پلاسما……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..10

1-9 حرکت ذرات باردار در میدان ها……………………………………………………………………………………………………………………………10

1-9-1 Bیکنواخت، E=0………………………………………………………………………………………………………………………………….11

1-9-2 Bیکنواخت و E غیرصفر………………………………………………………………………………………………………………………. 13

1-10سوق ناشی از گرانش یا نیروهای دیگر………………………………………………………………………………………………………………….14

1-11حرکت سیال………………………………………………………………………………………………………………………………………………………14

1-11-1دیدگاه لاگرانژی و اویلری……………………………………………………………………………………………………………………..15

1-11-2 معادله(پایستگی) تکانه…………………………………………………………………………………………………………………………..17

1-11-3 نیروی فشار………………………………………………………………………………………………………………………………………….17

 

فصل2

مفاهیم اولیه پلاسمای غبارآلود……………………………………………………………………………………………………………………………………..21

2-1مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….21

2-2معیارهای پلاسمای غبارآلود…………………………………………………………………………………………………………………………………..22

2-2-1خنثایی ماکروسکوپی…………………………………………………………………………………………………………………………….25

2-2-2حفاظ دبای در پلاسمای غبارآلود……………………………………………………………………………………………………………26

2-2-3 فرکانس مشخصه………………………………………………………………………………………………………………………………. 28

2-3 مدهای صوتی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….30

2-3-1امواج خطی صوتی غبار…………………………………………………………………………………………………………………………30

2-3-2امواج خطی یون صوتی غبار…………………………………………………………………………………………………………………..33

2-1 پلاسما چیست؟…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….1

1- 3 پلاسماها شبه خنثی هستند…………………………………………………………………………………………………………………………………….2

1- 4 حفاظ پلاسما……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

1-4-1اصول پایه مکانیک آماری………………………………………………………………………………………………………………………….4

1-4-2چگالی پلاسما در پتانسیل الکترواستاتیک…………………………………………………………………………………………………….6

1-5 حفاظ دبای…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..7

1-6پهنای غلاف…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..8

1-7 مرز پلاسما- جامد…………………………………………………………………………………………………………………………………………………9

1-8 پارامتر پلاسما……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..10

1-9 حرکت ذرات باردار در میدان ها……………………………………………………………………………………………………………………………10

1-9-1 Bیکنواخت، E=0………………………………………………………………………………………………………………………………….11

1-9-2 Bیکنواخت و E غیرصفر………………………………………………………………………………………………………………………. 13

1-10سوق ناشی از گرانش یا نیروهای دیگر………………………………………………………………………………………………………………….14

1-11حرکت سیال………………………………………………………………………………………………………………………………………………………14

1-11-1دیدگاه لاگرانژی و اویلری……………………………………………………………………………………………………………………..15

1-11-2 معادله(پایستگی) تکانه…………………………………………………………………………………………………………………………..17

1-11-3 نیروی فشار………………………………………………………………………………………………………………………………………….17

 

فصل2

مفاهیم اولیه پلاسمای غبارآلود……………………………………………………………………………………………………………………………………..21

2-1مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….21

2-2معیارهای پلاسمای غبارآلود…………………………………………………………………………………………………………………………………..22

2-2-1خنثایی ماکروسکوپی…………………………………………………………………………………………………………………………….25

2-2-2حفاظ دبای در پلاسمای غبارآلود……………………………………………………………………………………………………………26

2-2-3 فرکانس مشخصه………………………………………………………………………………………………………………………………. 28

2-3 مدهای صوتی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….30

2-3-1امواج خطی صوتی غبار…………………………………………………………………………………………………………………………30

2-3-2امواج خطی یون صوتی غبار…………………………………………………………………………………………………………………..33

2-4 اثرات شرایط مرزی و برخوردها…………………………………………………………………………………………………………………………..34

2-4-1امواج DA…………………………………………………………………………………………………………………………………………..35

2-4-2موج های DIA…………………………………………………………………………………………………………………………………….37

2-5 نظریه ی جنبشی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………39

2-6نتایج بدون در نظرگرفتن میرائی لاندا……………………………………………………………………………………………………………………..43

2-7 ضریب میرائی لاندا……………………………………………………………………………………………………………………………………………..45

2-8 نقش اندازه ی توزیع غبار…………………………………………………………………………………………………………………………………….46

فصل 3

امواج صوتی یون غیرمسطح با الکترون های توزیع کاپا…………………………………………………………………………………………………..48

3-1مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………48

3-2معادلات اصلی و استخراج شده از معادلات KP غیرخطی…………………………………………………………………………………………50

3-3راه حل های سالیتونیک برای SKPE و CKPE…………………………………………………………………………………………………………55

3-4 نتایج و بحث………………………………………………………………………………………………………………………………………………………56

3-5 نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..62

فصل 4

بررسی امواج صوتی غبار در پلاسماهای مغناطیده با الکترون های ابرگرم………………………………………………………………………….64

4-1مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..64

4-2معادلات پایه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………65

4-3حل معادلات zk برای امواج سالیتاری…………………………………………………………………………………………………………………..81

فصل 5

بحث ونتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 85

5-1مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..85

5-2نتایج عددی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….86

5-3 نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………………………93

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

 

عنوان                                                                                                                                          صفحه

شکل 1-1- یونش برخوردی وباز ترکیب…………………………………………………………………………………………………………………..2

شکل 1-2- ضرایب آهنگ یونش و باز ترکیب تابشی برای هیدروژن اتمی…………………………………………………………………….3

شکل 1-3- سیستم های آماری در تماس حرارتی……………………………………………………………………………………………………….5

شکل 1-4- حفاظ سازی در مقابل میدان یک شبکه تک بعدی………………………………………………………………………………………7

شکل1-5- مرز پلاسما-جامد……………………………………………………………………………………………………………………………………………………9

شکل 1-6- مدار دایره ای در میدان مغناطیسی یکنواخت…………………………………………………………………………………………………………….11

شکل 1-7- مرکز دوران (x0,y0 )ومدار……………………………………………………………………………………………………………………..12

شکل 1-8- مدار سوق´B E ………………………………………………………………………………………………………………………………….13

شکل 1-9- دیدگاه لاگرانژی……………………………………………………………………………………………………………………………………15

شکل 1-10- دیدگاه اویلری…………………………………………………………………………………………………………………………………….16

شکل 1-11- نیروی فشار روی سطوح مختلف المان…………………………………………………………………………………………………………………18

شکل 2-1- حفاظ دبای…………………………………………………………………………………………………………………………………………..20

شکل 3-1- نمودار f(1) بر حسب x برای مقادیر مختلفk  ………………………………………………………………………………………………………58

شکل 3-2- نمودار(1) f برای مقادیر مختلف ازs………………………………………………………………………………………………………………………59

شکل 3-3- نمودار fm (بالاترین دامنه) بر حسب k……………………………………………………………………………………………………………………59

شکل 3-4-a – نمودارسالیتاری امواج سالیتون از معادله ی kp استوانه ای]معادله ی (3-34)[ برایh=0/01…………………………………….60

شکل 3-4-b – نمودار سالیتاری امواج سالیتون از معادله ی kp استوانه ای ]معادله ی (3-34)[برای h=2 …………………………………………..60

شکل 3-5- نمودار سالیتاری امواج سالیتون از معادله ی kp استوانه ای ] معادله ی(3-34)[ بر حسب x وk ………………………………………..61

شکل 3-6- نمودار سالیتاری امواج سالیتون از معادله یkp استوانه ای و کروی ] معادله ی (3-34)و(3-35)[ بر حسب x برای  چندین مقدار k…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….61

شکل 3-7- نمودار سالیتاری امواج سالیتون از معادله ی kp استوانه ای ] معادله ی (3-34)[ بر حسب x وh ………………………………………62

 

شکل 5-1- رفتار مربع رابطه ی پاشندگی امواج صوتی – غبار بر حسب g1 برای k=1,2  …………………………………………………87

 

شکل 5-2- تغییرات دامنه ی امواج سالیتاری بر حسب k به ازای مقادیر مختلف d و s ……………………………………………………………………87

 

شکل 5-3- تغییرات ساختار سالیتون ها به ازای مقادیر مختلف  Ti/s=Te…………………………………………………………………………………………88

 

شکل 5-4- تغییرات ساختار سولیتون ها به ازای مقادیر مختلف d=neo/nio……………………………………………………………………………………..89

 

شکل 5-5- تغییرات دامنه ی امواج سالیتاری بر حسب g1 و g2………………………………………………………………………………………………………..89

 

شکل 5-6- تغییرات دامنه ی امواج سالیتاری بر حسب  q وwcd  ……………………………………………………………………………………………………91

 

شکل 5-7- تغییرات پهنای امواج سالیتاری بر حسب g1 به ازای مقادیر مختلفq……………………………………………………………………………….91

 

شکل 5-8- تغییرات پهنای امواج سالیتاری بر حسب  q وwcd…………………………………………………………………………………………………………92

 

شکل5-9- تغییرات ساختار سالیتون ها برحسب c و k…………………………………………………………………………………………………………………..92

 

شکل 5-10- تغییرات ساختار سالیتون ها برحسب c و k……………………………………………………………………………………………………………….93

 

 

 

 

فهرست جداول

 

2-4 اثرات شرایط مرزی و برخوردها…………………………………………………………………………………………………………………………..34

2-4-1امواج DA…………………………………………………………………………………………………………………………………………..35

2-4-2موج های DIA…………………………………………………………………………………………………………………………………….37

2-5 نظریه ی جنبشی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………39

2-6نتایج بدون در نظرگرفتن میرائی لاندا……………………………………………………………………………………………………………………..43

2-7 ضریب میرائی لاندا……………………………………………………………………………………………………………………………………………..45

2-8 نقش اندازه ی توزیع غبار…………………………………………………………………………………………………………………………………….46

فصل 3

امواج صوتی یون غیرمسطح با الکترون های توزیع کاپا…………………………………………………………………………………………………..48

3-1مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………48

3-2معادلات اصلی و استخراج شده از معادلات KP غیرخطی…………………………………………………………………………………………50

3-3راه حل های سالیتونیک برای SKPE و CKPE…………………………………………………………………………………………………………55

3-4 نتایج و بحث………………………………………………………………………………………………………………………………………………………56

3-5 نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..62

فصل 4

بررسی امواج صوتی غبار در پلاسماهای مغناطیده با الکترون های ابرگرم………………………………………………………………………….64

4-1مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..64

4-2معادلات پایه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………65

4-3حل معادلات zk برای امواج سالیتاری…………………………………………………………………………………………………………………..81

فصل 5

بحث ونتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 85

5-1مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..85

5-2نتایج عددی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….86

5-3 نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………………………93

 

 

این مطلب را هم بخوانید :

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

 

عنوان                                                                                                                                          صفحه

شکل 1-1- یونش برخوردی وباز ترکیب…………………………………………………………………………………………………………………..2

شکل 1-2- ضرایب آهنگ یونش و باز ترکیب تابشی برای هیدروژن اتمی…………………………………………………………………….3

شکل 1-3- سیستم های آماری در تماس حرارتی……………………………………………………………………………………………………….5

شکل 1-4- حفاظ سازی در مقابل میدان یک شبکه تک بعدی………………………………………………………………………………………7

شکل1-5- مرز پلاسما-جامد……………………………………………………………………………………………………………………………………………………9

شکل 1-6- مدار دایره ای در میدان مغناطیسی یکنواخت…………………………………………………………………………………………………………….11

شکل 1-7- مرکز دوران (x0,y0 )ومدار……………………………………………………………………………………………………………………..12

شکل 1-8- مدار سوق´B E ………………………………………………………………………………………………………………………………….13

شکل 1-9- دیدگاه لاگرانژی……………………………………………………………………………………………………………………………………15

شکل 1-10- دیدگاه اویلری…………………………………………………………………………………………………………………………………….16

شکل 1-11- نیروی فشار روی سطوح مختلف المان…………………………………………………………………………………………………………………18

شکل 2-1- حفاظ دبای…………………………………………………………………………………………………………………………………………..20

شکل 3-1- نمودار f(1) بر حسب x برای مقادیر مختلفk  ………………………………………………………………………………………………………58

شکل 3-2- نمودار(1) f برای مقادیر مختلف ازs………………………………………………………………………………………………………………………59

شکل 3-3- نمودار fm (بالاترین دامنه) بر حسب k……………………………………………………………………………………………………………………59

شکل 3-4-a – نمودارسالیتاری امواج سالیتون از معادله ی kp استوانه ای]معادله ی (3-34)[ برایh=0/01…………………………………….60

شکل 3-4-b – نمودار سالیتاری امواج سالیتون از معادله ی kp استوانه ای ]معادله ی (3-34)[برای h=2 …………………………………………..60

شکل 3-5- نمودار سالیتاری امواج سالیتون از معادله ی kp استوانه ای ] معادله ی(3-34)[ بر حسب x وk ………………………………………..61

شکل 3-6- نمودار سالیتاری امواج سالیتون از معادله یkp استوانه ای و کروی ] معادله ی (3-34)و(3-35)[ بر حسب x برای  چندین مقدار k…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….61

شکل 3-7- نمودار سالیتاری امواج سالیتون از معادله ی kp استوانه ای ] معادله ی (3-34)[ بر حسب x وh ………………………………………62

 

شکل 5-1- رفتار مربع رابطه ی پاشندگی امواج صوتی – غبار بر حسب g1 برای k=1,2  …………………………………………………87

 

شکل 5-2- تغییرات دامنه ی امواج سالیتاری بر حسب k به ازای مقادیر مختلف d و s ……………………………………………………………………87

 

شکل 5-3- تغییرات ساختار سالیتون ها به ازای مقادیر مختلف  Ti/s=Te…………………………………………………………………………………………88

 

شکل 5-4- تغییرات ساختار سولیتون ها به ازای مقادیر مختلف d=neo/nio……………………………………………………………………………………..89

 

شکل 5-5- تغییرات دامنه ی امواج سالیتاری بر حسب g1 و g2………………………………………………………………………………………………………..89

 

شکل 5-6- تغییرات دامنه ی امواج سالیتاری بر حسب  q وwcd  ……………………………………………………………………………………………………91

 

شکل 5-7- تغییرات پهنای امواج سالیتاری بر حسب g1 به ازای مقادیر مختلفq……………………………………………………………………………….91

 

شکل 5-8- تغییرات پهنای امواج سالیتاری بر حسب  q وwcd…………………………………………………………………………………………………………92

 

شکل5-9- تغییرات ساختار سالیتون ها برحسب c و k…………………………………………………………………………………………………………………..92

 

شکل 5-10- تغییرات ساختار سالیتون ها برحسب c و k……………………………………………………………………………………………………………….93

 

 

 

 

فهرست جداول