Існування низькоамплітудних подвійних шарів малої амплітуди у неізотермічній плазмі з двома температурами
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe68.12.795Ключові слова:
неiзотермiчнi електрони з двома температурами, метод потенцiалу Сагдеєва, бiльш важкi негативнi iони, подвiйнi шари, розв’язки з подвiйним шаромАнотація
Методом псевдопотенцiалу Сагдєєва теоретично дослiджено iонно-акустичнi монотоннi подвiйнi шари малої амплiтуди у плазмi, яка складається з розiгрiтих позитивних iонiв, позитронiв i неiзотермiчних електронiв з двома температурами, при змiнi параметрiв захоплення електронiв, концентрацiї позитронiв i спiввiдношення мас важчих негативних iонiв до легших позитивних iонiв. Iонно-акустичнi поодинокi хвилi та подвiйнi шари спостерiгалися в авроральнiй та магнiтосфернiй плазмi з двотемпературним розподiлом електронiв, як у лабораторних умовах, так i в космосi. У данiй роботi показано вплив параметрiв захоплення електронiв, концентрацiї позитронiв i вiдношення мас важчих негативних iонiв до легших позитивних iонiв на потенцiальну функцiю Сагдєєва ψ(φ) i розв’язки подвiйного шару φDL для монотонних подвiйних шарiв малої амплiтуди. Результати подано графiчно.
Посилання
H. Schamel, V.I. Maslov. Adiabatic growth of electron holes in current-carrying plasmas. Phys. Scr. 50, 42 (1994).
https://doi.org/10.1088/0031-8949/1994/T50/006
V. Maslov, H. Schamel. Growing electron holes in drifting plasmas. Phys. Lett. A 178 (1-2), 171 (1993).
https://doi.org/10.1016/0375-9601(93)90746-M
R. Bharuthram, P.K. Shukla. Large amplitude ion-acoustic double layers in a double Maxwellian electron plasma. Phys. Fluids 29, 3214 (1986).
https://doi.org/10.1063/1.865839
S.L. Jain, R.S. Tiwari, S.R. Sharma. Large amplitude ionacoustic double layers in multispecies plasma. Canad. J. Phys. 68, 474 (1990).
https://doi.org/10.1139/p90-075
L.L. Yadav, S.R. Sharma. Obliquely propagating ionacoustic double layers in a multicomponent magnetized plasma. Phys. Scr. 43, 106 (1991).
https://doi.org/10.1088/0031-8949/43/1/018
V.I. Maslov. Evolution of ion-acoustic potential well in a current-carrying plasma. Fizika Plazmy 16 (6), 759 (1990).
V.I. Maslov. Properties and evolution of nonstationary double layers in nonequilibrium plasma. In: Proc. of 4th Symposium on Double Layers and other Nonlinear Potential Structures in Plasma (1992), p. 82.
R.L. Merlino, J.J. Loomis. Double Layers in a plasma with negative ions. Phys. Fluids B 2, 2865 (1990).
https://doi.org/10.1063/1.859355
K.S. Goswami, S. Bujarbarua. Theory of weak ion-acoustic double layers. Phys. Lett. A 108, 149 (1985).
https://doi.org/10.1016/0375-9601(85)90847-3
T.S. Gill, P. Bala, H. Kaur, N.S. Saini, S. Bansal, J. Kaur. Ion-acoustic solitons and double layers in a plasma consisting of positive and negative ions with non-thermal electrons. Euro. Phys. J. D 31, 91 (2004).
https://doi.org/10.1140/epjd/e2004-00121-4
S.G. Tagare, R.V. Reddy. Effect of ionic temperature on ion-acoustic solitons in a two-ion warm plasma consisting of negative ions and non-isothermal electrons. Plasma Phys. Controlled Fusion 29, 671 (1987).
https://doi.org/10.1088/0741-3335/29/5/008
M.K. Mishra, R.S. Chhabra. Ion-acoustic compressive and rarefactive solitons in a warm multicomponent plasma with negative ions. Phys. Plasmas 3, 4446 (1996).
https://doi.org/10.1063/1.872063
P. Carlqvist. On the acceleration of energetic cosmic particles by electrostatic double layers. IEEE Trans. Plasma Sci. PS-14 (6), 794 (1986).
https://doi.org/10.1109/TPS.1986.4316627
J.E. Borovsky. The production of ion conics by oblique double layers. J. Geophys. Res. 89, 2251 (1984).
https://doi.org/10.1029/JA089iA04p02251
M. Temerin, K. Cerny, W. Lotko, F.S. Mozer. Observations of double layers and solitary waves in the auroral plasma. Phys. Rev. Lett. 48, 1175 (1982).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.48.1175
D.E. Baldwin, B.G. Logan. Improved Tandem mirror fusion reactor. Phys. Rev. Lett. 43, 1318 (1979).
https://doi.org/10.2172/6227195
S.I. Popel, S.V. Vladimirov, P.K. Shukla. Ion-acoustic solitons in electron-positron-ion plasmas. Phys. plasmas 2, 716 (1995).
https://doi.org/10.1063/1.871422
S. Chattopadhyay, S.N. Paul. Compressive and Rarefactive solitary waves in plasma with cold drifting positive and negative ions. The African Review of Phys. 7 (0033), 289 (2012).
S. Chattopadhyay. Higher order solitons and double layers in Non-isothermal plasma. Brazilian J. Phys. 53, 6 (2023).
https://doi.org/10.1007/s13538-022-01205-5
H. Schamel. A modified Korteweg- de Vries equation for ion acoustic waves due to resonant electrons. J. Plasma Phys. 9 (3), 377 (1973).
https://doi.org/10.1017/S002237780000756X
S. Chattopadhyay. Compressive solitons and double layers in Non-isothermal plasma. Brazilian J. Phys. 52, 4 (2022).
https://doi.org/10.1007/s13538-022-01120-9
K.Y. Kim. Theory of weak shock-like structures. Phys. Lett.A 136 (1-2), 63 (1989).
https://doi.org/10.1016/0375-9601(89)90678-6
J.M. Han, K.Y. Kim. Weak non-monotonic double layers and shock-like structures in multispecies plasma. Plasma Phys. Control. Fusion 36 (7), 1141 (1994).
https://doi.org/10.1088/0741-3335/36/7/004
Tae Han Kim, Kwang Youl Kim. Ion acoustic monotonic double layer in a weak relativistic plasma. J. Korean Phys. Soc. 42 (3), 363 (2003).
T.H. Kim, K.Y. Kim. Modified K- dV theory of nonmonotonic double layer in a weak relativistic plasma. Phys. Letts. A 286 (2-3), 180 (2001).
https://doi.org/10.1016/S0375-9601(00)00838-0
H. Schamel. Analytic BGK modes and their modulational instability. J. Plasma Phys. 13, 139 (1975).
https://doi.org/10.1017/S0022377800025927
Tae-Han Kim. Modified korteweg-de vries theory of monotonic double layers in plasmas with negative ions. J. Korean Phys. Soc. 48 (1), 150 (2006).
M. Raffah Bahaaudin, A.A. Abid, Y. Al-Hadeethi, H.H. Somaily. Influence of xenon-fluorine-sulfur hexafluoride and argon-fluorine-sulfur hexafluoride streaming on dust surface potential that has cairn-tsallis distributed plasmas. Appl. Sci. (MDPI) 12 (21), 11212 (2022).
https://doi.org/10.3390/app122111212
M.K. Mishra, A.K. Arora, R.S. Chhabra. Ion - acoustic compressive and rarefactive double layers in a warm multicomponent plasma with negative ions. Phys. Rev. E 66, 046402 (2002).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
