توصيف شاره اي ناپايداري رشته اي برخوردي يك پلاسماي يونيزه ضعيف در حضور ميدان مغناطيسي

Fluid description of collisional current filamentation instability of a weakly ionized plasma in the presence of magnetic field

در اين مقاله ناپايداري رشته‌اي برخوردي در يك دستگاه باريكه الكتروني- پلاسماي يونيده ضعيف با در نظر گرفتن اثرات ميدان مغناطيسي پلاسماي زمينه، به روش شاره‌اي مورد بررسي قرار گرفته است. با توصيف تعادل اوليه پيكربندي باريكه گرم- پلاسماي سرد در حضور برخورد ذرات باردار با اتم‌هاي خنثي و استفاده از تقريب موضعي، رابطه پاشندگي مد ناپايدار (ناپايداري رشته‌اي) و نتايج حاصل از اثرات دو عامل پايدار‌كننده برخورد و ميدان مغناطيسي و يك عامل ناپايداركننده جريان و ميزان نقش هر كدام در افزايش و كاهش ناپايداري بررسي شده است. نتايج نشان‌دهنده يك بردار موج بحراني و يك آستانه مغناطيسي براي ناپايداري رشته‌اي در يك دستگاه برخوردي مغناطيده بوده به گونه‌اي كه براي اعداد موج بزرگ‌تر از اين مقدار بحراني و ميدان‌هاي مغناطيسي بزرگ‌تر از اين آستانه قطع مغناطيسي، ناپايداري در دستگاه‌ قابل مشاهده نيست. بررسي‌ها نشان مي‌دهد كه مقدار عدد موج بحراني و آستانه قطع مغناطيسي با افزايش چگالي جريان باريكه الكتروني افزايش مي‌يابد.

In this paper, the collisional filamentation instability of an electron beam-weakly magnetized and ionized plasma has been investigated in the presence of background plasma, using the fluid description. By describing the equilibrium configuration in the presence of binary collision terms between charged and neutral particles and using the local approximation method, the dispersion relation (DR) of instable mode (filamentation instability) has been obtained and the effect of collision and magnetic field driven-destabilization and current-driven stabilization on the growth rate of instability has been studied. The results show the cut-off wave number and the magnetic threshold for the filamentation instability in the collisional magnetized plasma in which the instability will disappear for the larger wave number and larger magnetic fields. Studies show that the value of cut-off wave number and magnetic threshold are raised by increasing the electron beam current density.