تغييرات تابع توزيع ذرات در انبساط يك تيغه پلاسما به خلا

در اين مقاله تغييرات تابع توزيع ذرات در فرايند انبساط يك پلاسماي يك بعدي بدون برخورد به خلأ مورد مطالعه قرار گرفته است. نشان داده شده است كه براي حالتهاي خود-مشابه توزيع ماكسولي اوليه يونها به تدريج به يك توزيع تك مقدار(δ گونه) سوق پيدا مي‌كند. لذا مي‌توان ديناميك يونها را با معادلات سيالي توصيف كرد. از طرفي براي اثرات جدايي باركه با فرض انبساط يك پلاسماي محدود اتفاق مي‌افتد، فرايند انبساط پلاسما تغييراتي را به تابع توزيع الكترونها تحميل كرده و در نتيجه توزيع آنها به حالتهاي غير ماكسولي سوق پيدا مي كند. براي بررسي تابع توزيع الكترونها در هر لحظه از شبيه سازي ذره اي استفاده شده است. در اين شبيه سازي، ديناميك الكترونها بر اساس معادله ولاسف و ديناميك يونها بر اساس معادلات سيالي تعيين مي‌شود. در انتها نشان داده شده است كه دنباله هاي پرانرژي تابع توزيع الكترونها درمحل بدنه پلاسما به خاطر فرار الكترونهاي پر انرژي به خلأ، پايين آمده و توزيع ذرات در اين قسمت به يك حالت سوپر ماكسولي تبديل مي‌شود. از طرفي در ناحيه جبهه يوني كه محل حضور الكترونهاي پر انرژي است توزيع سرعت الكترونها از حالت ماكسولي به حالت لورنتزي همراه با دنباله هاي پر انرژي تبديل شده است.