اثر الكترونهاي ابرگرم بر انتشار ساليتونهاي يون صوت با دامنه دلخواه در پلاسماي با يون منفي

Influence of superthermal electrons on propagation of arbitrary amplitude ion-acoustic solitons in a plasma with negative ions

بررسي امواج ساليتوني يون صوت در پلاسماي سه مؤلفه اي شامل يون هاي مثبت و منفي و الكترون هايي با تابع توزيع ماكسولي نشان مي دهد كه نسبت چگالي يون منفي به يون مثبت ( ν ) نقشي اساسي ايفا مي كند، به قسمي كه با تغيير ν در فاصله 0< ν <1 امكان انتشار ساليتون متراكم يا رقيق وجود دارد. در اين مقاله با در نظر گرفتن تابع توزيع كاپا براي الكترون ها نشان مي دهيم كه سه ناحيه براي ν قابل تشخيص است، به طوري‌كه در ناحيه اول ساليتون با دامنه مثبت، در ناحيه دوم ساليتون با دامنه مثبت و منفي به طور همزمان و در ناحيه سوم ساليتون با دامنه منفي، منتشر مي شود. نتايج به دست آمده از حل پتانسيل ساگديف در ناحيه غيرخطي ضعيف با نتايج معادله KdV سازگار است.

Investigation of ion acoustic solitons in three component plasma including positive and negative ions and Maxwellian electrons shows that negative to positive relative ion density plays a critical role so that by changing ν over the range of 0<ν<1 compressive or rarefactive solitons will propagate. In this paper, it is shown that due to the superthermal electrons, there are three domains for ν so that in the first one only compressive solitons are allowed, in the second one compressive and rarefactive solitons coexist together and in the third one only rarefactive solitons are observed. The results from sagdeev potential in weak nonlinear region are in good agreement with analytic results obtained from KdV equation.