پایان‌نامه

امواج مغناطیسی در پلاسمای غبارآلود غیر تخت

چکیده

چکیده امواج مغناطیسی در پلاسمای غبارآلود غیر تخت توسط: محمد اقبالی انتشار امواج در پلاسماهای غبارآلود و بررسی پایداری و ناپایداری این امواج از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بطوری که در دهه اخیر توجه بسیار زیادی به مطالعه تئوری و تجربی این امواج شده است. اغلب در پلاسمای جو سیارات گرد و غبار وجود دارد. در دستگاههای آزمایشگاهی نیز ذرات غبار بصورت ناخواسته از پراکنش دیواره ها و یا کاتد وارد پلاسما می شود. در بعضی موارد نیز این ذرات بصورت مصنوعی و در اندازه دلخواه وارد پلاسما می شود. بنابراین وجود ذرات غبار در پلاسما امری طبیعی است. انتشار مد های فرکانس پایین در پلاسمای غبارآلود همواره از اهمیت ویژه ای برخوردار است. پلاسمای موجود در جو سیارات همواره با حضور میدان مغناطیسی همراه است. همچنین از میدان مغناطیسی برای محصورسازی پلاسما در آزمایشگاه نیز استفاده می شود. این موضوع انگیزه ای قوی برای بررسی پلاسما در حضور میدان مغناطیسی ایجاد می کند. تاثیر میدان مغناطیسی روی نوسان در پلاسما و انتشار امواج در پلاسما بصورت خطی و غیر خطی موضوع بسیار مهمی است که قبلا در هندسه تخت یک بعدی و سه بعدی بررسی شده است. محاسبات تئوری، نتایج شبیه سازی، و داده های آزمایشگاهی همواره تائید کننده یکدیگر بوده اند. بر کسی پوشیده نیست که که اغلب دستگاههای آزمایشگاهی شکلی خمیده، مانند چنبره دارند. در ماشین نیز پلاسما درون استوانه های طویل نگهداری می شود این موضوع ما را تشویق می کند که محاسبات را دردستگاه استوانه ای و یا کروی ( هندسه غیر تخت) دنبال کنیم. در این پایان نامه تلاش شده است که تاثیر میدان مغناطیسی روی مدهای پلاسمای غبارآلود در هندسه غیر تخت بصورت تئوری مورد بررسی قرار گیرد. تجزیه و تحلیل معادلات (در مدل سیالی ) بصورت خطی (در فصل دوم) و غیر خطی (در فصل سوم) انجام شده است. نتایج حاصله از این محاسبات عبارتند از 1- هنگامی که موج با فرکانس عمود بر میدان مغناطیسی محوری وارد پلاسمای غبارآلود می شود، انتخاب مقدار فرکانس روی پایداری و ناپایداری موج تاثیر دارد. 2- فرکانس های خیلی پایین و میانی به صورت پایدار منتشر می شوند. 3- فرکانس های و میرا شده و با ثابت میرایی از بین می روند. این رابطه نشان می دهد که در ذرات در میدان مغناطیسی گرفتار شده و مجبور به حرکت لارمور هستند. در این حالت ذرات نمی توانند رفتار موج گونه خود را ادامه داده و منتشر شوند. 4- پتانسیل الکتریکی حاصل از موج، رفتار تابع بسل دارد و برای مدهای چرخشی متفاوت فاصله لایه های تجمع ذرات متفاوت است بطوری که در ( شماره مد چرخشی ) بزرگ حفره ای از ذرات غبار در اطراف محور استوانه ای ایجاد می گردد. 5- با وارد کردن میدان الکتریکی شعاعی که ناشی از الکترود روی محور استوانه می باشد، فاصله لایه های تجمع ذرات کمتر می شود و می تواند حفره ایجاد شده در مد چرخشی را ترمیم کند. 6- در حضور میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی همچنان مدهای پایدار و ناپایدار وجود دارند ولی محدوده فرکانس های پایدار متفاوت با قسمت2 و 3 ( فقط با حضور میدان مغناطیسی ) می باشد. 7- انتشار امواج غیر خطی حتی در شرایط بدون میدان الکتریکی و مغناطیسی خارجی نیز جالب توجه است. نتایج نشان می دهد که امواج غیر خطی که از روی محور استوانه به سمت بیرون و شعاعی تحریک می شوند می توانند بصورت سالیتونی حرکت کنند. این امواج در صورتی که اثر اتلاف و تغیرات عرضی را همراه داشته باشند در معادله صدق می کنند و با حذف تغییرات عرضی و اتلاف در معادله صدق می کنند. 8- در حضور میدان مغناطیسی امواج غیر خطی در معادله دیفرانسیل غیر همگن صدق می کنند که موجب تغییر در رفتار سالیتونی موج می شود. این امواج به مرور با دور شدن از محور میرا می شوند. پاسخ معادله دیفرانسیل غیر همگن بصورت تحلیلی ممکن نیست و برای بدست آوردن پاسخ معادله از روشهای عددی استفاده شده است.

اساتید راهنما و مشاور

بی‍‍‍ژن فرخی

پایان‌نامه‌های مشابه

  • رابطه پاشندگی و ناپایداری امواج در بلور پلاسمای غبارآلود مغناطیسی

    پایان‌نامه۲۰۰۹وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم انسانیمهران شاه منصوری

    در این پایان نامه، یک ساختار بلوری از ذرات غبار پلاسما، در یک و دو بعد در نظر گرفته شده و سعی شده است تا در شرایط مختلف رابطه پاشندگی این سیستم محاسبه شده و از این طریق پایداری امواج در این شبکه بر حسب پارامترهای قابل کنترل مورد بررسی قرار گیرد. در بخش اول از این پایان نامه به بر

  • بررسی رخداد مدهای ترکیبی در انتشار امواج غیر خطی در بلور پلاسمای غبارآلود

    پایان‌نامه۲۰۱۲دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده علوم پایهفخرالسادات میرهادی

    در این پایان نامه مطالعه، شناسایی و دسته بندی انواع مدهای جایگزیده که امکان برانگیزش و انتشار در شبکه ها، به ویژه شبکه بلور پلاسمای غبار آلود را دارند، انجام گرفته است. یکی دیگر از اهداف ما در این کار بررسی تأثیر ویژگی های شبکه بلور پلاسمای غبار آلود بر ویژگی های انتشاری برخی از

  • اثر میدان مغناطیسی خارجی بر ساختار سولیتون در پلاسمای غبارآلود

    پایان‌نامه۲۰۱۳دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - پژوهشکده فیزیکمهدیه احمدی

    پلاسمای غبارآلود گاز یونیزه شده ای با دمای پایین است که شامل الکترونها، یونها و دانه های غباری است که با ابعاد میکرون یا کوچکتر از میکرون که بصورت منفی یا مثبت باردار شده اند. در چنین شرایطی ذرات غبار به دلیل مجموعه ای از جریان های یون و الکترون از پلاسمای زمینه می توانند باردار

  • مد چرخشی صوتی در پلاسمای غبارآلود مغناطیسی درون استوانه

    پایان‌نامه۲۰۱۰وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم پایهفائزه امینی

    مد چرخشی صوتی یکی از انواع مدهای مهم پلاسما می باشد که در پلاسمای محصور در سیستم های استوانه ای با تقارن محوری دیده می شود. از آنجایی که در بسیاری از پروژه های آزمایشگاهی و تحقیقاتی پلاسما، وجود یک میدان مغناطیسی لازم است؛ بررسی نحوه ی تاثیر این میدان روی مد مربوطه ضروری به نظر م

  • اثر برهم کنش الکتروستاتیکی ذرات غبار بر انتشار امواج الکتروآکوستیکی در پلاسمای غبارآلود

    پایان‌نامه۲۰۱۴وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم پایهمعصومه رضایی

    با بکار بردن روش سیال و در نظر گرفتن اثر برهم کنش الکتروستاتیکی قوی بر روی امواج شوک غبار صوتی در پلاسمای غبارآلود قوی جفت شده و استفاده از دمای موثر الکتروستاتیکی به فاز کریستال مایع نزدیک شده و هم چنین نشان داده شده است که تحول غیرخطی امواج شوک غبار صوتی توسط معادله برگر توصیف

  • انتشار امواج در کریستال سه بعدی پلاسمای غبارآلود

    پایان‌نامه۲۰۱۳وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده علوم پایهآتنا حامدی تبار

    در سال های اخیر، کریستال های پلاسمای غبارآلود به صورت گسترده به شکل آزمایشگاهی و تئوری مورد مطالعه قرار گرفته اند. آزمایش ها و شبیه سازی های متعدد نشان می دهند که تحت شرایط مناسب، کریستال های غبار در پلاسما شکل می گیرند. کریستال سه بعدی غبار به علت داشتن ویژگی های برتر نسبت به دو

اسناد مشابه