تحليل معادله موج پتانسيل نرده اي الكتروستاتيك در يك پلاسماي چنبره اي

Analysis of the Electrostatic Scalar Potential Wave Equation in a Toroidal Plasma

در اين مقاله به بررسي تحليلي معادله موجي كه انتشار يك پالس الكتروستاتيك در پلاسماي سرد كه در تعادل مغناطيسي است؛ با روش مقياس فضايي چندگانه ، پرداخته مي شود. يك معادله ساده شده براي پتانسيل نرده اي در حد پلاسماي سرد بدست خواهد آمد و روش مجانبي WKB براي توصيف بستگي شعاعي كند پوش موج بكاربرده مي شود ، در حاليكه معادله موج كامل در امتداد خطوط ميدان مغناطيسي در نظر گرفته مي شود. اين روش بر اساس جداسازي مقياس فضايي در جهت شعاعي و براي امواجي كه سرعت گروه آنها در جهت موازي سريعتر از جهت عمودي است، توجيه مي شود. بنابراين اين روش، به عنوان تقريب WKB - موج كامل آميخته در نظر گرفته مي شود.

In this paper, an analytical study is presented of the wave equation that describes the propagation of an electrostatic pulse in cold plasma in a magnetic equilibrium by means of a multiple spatial scale approach. A simplified equation for the scalar potential in the cold plasma limit will be derived and studied by applying the WKB asymptotic technique to describe along the magnetic field lines. This ansatz can be entirely justified on the basis of spatial scale separation in the radial direction and for waves that have parallel group velocity faster than in the perpendicular direction. Thus, this approach could be viewed as a mixed WKB- full- wave technique