بررسي امواج يون صوتي در پلاسماهاي غبارآلود با يون‌ هاي‌گرم، الكترون‌ ها و پوزيترون‌ هاي غيرگرمايي با توزيع كارنز

در اين پژوهش، امواج ساليتوني يون صوتي غيرخطي در يك سامانۀ پلاسمايي غباري شامل ذرات غبار زمينه با بار منفي، يون هاي داغ ديناميكي، الكترون‌ها و پوزيترون‌ها با توزيع ‌هاي غير گرمايي كارنز (Cairns distributions) بررسي شده است. با استفاده از روش اختلال كاهنده، معادلۀ ديفرانسيل غيرخطي حاكم بر اين سامانه در دو مرحله به‌دست آورده شده است. در مرحلۀ اول با درنظر گرفتن توان هاي مرتبۀ پايين‌تر يك معادلۀ ديفرانسيل غيرخطي، KdV به‌دست مي‌آيد. نتايج حاصل نشان مي دهد كه در سامانۀ مورد نظر به ازاي مقدار بحراني ، ضريب غيرخطي معادلۀ مذكور صفر مي شود و اين معادله نمي تواند انتشار امواج ساليتوني در سامانه را توصيف كند. بنابراين در مرحلۀ بعد با در نظر گرفتن توان هاي مرتبۀ بالاتر معادلۀ ديفرانيسل كورته وگ دي وري اصلاح شده را همانند بخش قبل با استفاده از روش اختلال كاهنده به‌دست مي آوريم. مطالعات انجام شده نشان مي دهد كه ضرايب پاشندگي در هر دو حالت يكسان است؛ ولي ضريب غيرخطي براي حالت اصلاح شده اندكي پيچيده‌تر است. در هر دو حالت جواب هاي ايستايي امواج ساليتوني بررسي شده اند و تأثير پارامترهاي مختلف از جمله پارامتر غيرتعادلي براي الكترون ها و پوزيترون ها روي ساختار موج با جزئيات دقيق مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه هردو ساليتون مثبت و منفي مي توانند در اين سامانه منتشر شوند؛ برخلاف توزيع ماكسولي كه فقط ساليتون هاي مثبت قابل انتشارند. همچنين حضور ذرات غير تعادلي باعث افزايش دامنه و پهناي موج ساليتوني مي شود. از نتايج اين تحقيق مي توان در سامانه هاي پلاسماي فضايي و آزمايشگاهي استفاده كرد.