پراكندگي امواج الكترومغناطيسي توسط يك آنتن پلاسمايي گرم با سطح مقطع بيضوي

Scattering of electromagnetic waves by a warm plasma antenna with an elliptical cross section

در اين مقاله پراكندگي امواج الكترومغناطيسي با طول موج بلند، از يك ستون پلاسمايي گرم با سطح مقطع بيضوي بررسي مي شود. فرض مي‌كنيم طول موج فرودي، خيلي بزرگتر از ابعاد سطح مقطع ستون بيضوي باشد و اثرات حرارتي را با استفاده از معادله بوهم گراس در محاسبات وارد مي كنيم. با حل معادلات پيوستگي و انتقال تكانه و معادله پواسون و نيز با استفاده از شرايط مرزي مناسب ، پتانسيل الكتريكي و همچنين ميدان الكتريكي را در نقاط داخل و خارج ستون پلاسمايي با مقطع بيضوي محاسبه مي‌كنيم. سپس معادله پاشندگي را در اين حالت به‌دست مي آوريم و نشان مي‌دهيم در حالت حدي به معادله پاشندگي در ستون پلاسمايي با مقطع دايره‌اي تبديل مي‌شود. با در‌نظر گرفتن شرط تشديد پلاسما در ستون پلاسمايي با مقطع بيضوي، بسامد تشديد در اين پيكربندي را محاسبه مي‌كنيم. نمودارهاي دامنه پتانسيل در نقاط داخل و خارج را ترسيم مي‌كنيم. متذكر مي‌شويم كه با استفاده از بسامد تشديد، ويژگي­هاي آنتن پلاسماي مورد مطالعه، همچون چگالي پلاسما را مي‌توانيم محاسبه نماييم.

In this paper, the scattering of long wavelength electromagnetic waves from a warm plasma column with an elliptical cross section is investigated. We assume that the incident wavelength is much larger than the cross-sectional area of the elliptical column and enter the thermal effects into the calculations using the Boehm-Gross equation. Using suitable boundary conditions, we calculate the electric potential as well as the electric field at the points inside and outside the plasma column with an elliptical cross section. Then we obtain the dispersion equation in this case and show that in the limit state, this equation becomes the dispersion equation in a plasma column with a circular cross section. Considering the plasma resonance condition in an elliptical cross-section plasma column, we calculate the resonant frequency in this configuration. We plot figures of potential amplitude at the inside and outside points. Note that using the resonant frequency, we can calculate the characteristics of the plasma antenna under study, such as plasma density.