در این پژوهش، خصوصیات پلاسمای غباری و کاربردهای فراوان آن، رفتار ذرات غبار در محیط پلاسمای غباری، نیروهای وارد بر ذرات غبار، امواج موجود در پلاسمای غباری و رابطه پاشندگی آنها مورد مطالعه قرار گرفته است. پس از معرفی اجمالی تعدادی از ناپایداری های سیستم پلاسمای غباری، با استفاده از روش سیالی، اثرات برخوردی در پلاسمای غباری بررسی شده است. پاسخ پلاسمای غباری به میدان مغناطیسی خارجی، با استفاده از معادلات mhd ارائه شده است. نشان داده شده است که حضور ذرات غبار، سبب ایجاد جفت شدگی بین امواج مختلف در پلاسمای غباری مغناطیده می شود. در بررسی اثرات گرمایی در پلاسمای غباری، محدوده دمایی ذرات غبار، با مقایسه داده های آزمایشگاهی و نتایج رابطه پاشندگی، استخراج شده است. نشان داده شده است که ذرات غبار، دمای بسیار زیادی در مقایسه با سایر مولفه های پلاسما دارند و این دما با افزایش فشار گاز خنثی در پلاسما، کاهش می یابد. معادله پاشندگی سیستم بیم پلاسمای الکترون- پوزیترون با استفاده از تبدیلات لورنتس تانسور گذردهی دی الکتریک استخراج شده است. آهنگ رشد و آستانه پیشرفت ناپایداری، تحت شرط تشدید چرنکوفی و سیکلوترونی برای الکترون ها و پوزیترون ها محاسبه شده است. این نتیجه حاصل شده است که بیم الکترونی نسبیتی، تحت برهمکنش چرنکوفی و سیکلوترونی، می تواند پوزیترون ها را شتاب دهد. پس از بیان ضرورت شناخت روش های مناسب برای انتقال ذرات غبار از محیط و یا کنترل میزان موجودی آنها، شتاب ذرات غبار باردار به کمک بیم یونی، با استفاده از تبدیلات لورنتس تانسور گذردهی دی الکتریک و معادله پاشندگی برای سیستم بیم پلاسمای یون- غبار مورد مطالعه قرار گرفته است. وابستگی ماکزیمم آهنگ رشد ناپایداری به پارامترهای پلاسما و قدرت میدان مغناطیسی، به همراه رسم نمودارهای مربوطه در دو بخش بیم یونی انرژی پایین و بیم یونی انرژی بالا نشان داده شده است.

انتشار امواج سطحی در پلاسما با در نظر گرفتن اثرات کوانتمی و برخوردی بررسی شده است. مدل های کوانتمی معرفی شده و سپس با استفاده از مدل سیالی کوانتمی که حاوی پتانسیل بوهم و آمار فرمی- دیراک می باشد به بررسی امواج سطحی کوانتمی پرداخته شده است و در نهایت اثرات برخوردی نیز وارد شده و خواهیم دید که ناپایداری اتلافی ایجاد می شود و توضیح می دهیم که این ناپایداری در حالت الکترواستاتیک کوانتمی محض است.

در فصل اول پایان نامه،تانسور گذردهی کلاسیکی و کوانتومی را به دست می آوریم.در فصل دوم شتاب دادن پوزیترون ها را به صورت کلاسیکی بررسی کرده و در فصل سوم اثرات کوانتومی در شتاب دادن پوزیترون ها مورد تحقیق قرار گرفته است.در فصل چهارم دو حالت کلاسیکی و کوانتومی با هم مقایسه شده و همچنین شتاب دادن کوانتومی پروتون ها نیز بررسی شده شده است.در پایان به عوامل تفاوت ناپایداری کلاسیکی و کوانتومی اشاره شده است.

در این پایان نامه، خصوصیات پلاسمای غباری، رفتار ذرات غبار، مجموعه فرآیندها وکاربردهای فراوان آن در محیط پلاسمای غباری مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس رشته ای شدن پلاسمای غباری حامل جریان و تاریخچه رشته ای شدن را بیان می کنیم. انواع ناپایداری ها و اثرات حرارتی ذرات باردار در رشته ای شدن پلاسمای غباری حامل جریان در ناحیه فرکانسی صوتی_غباری با استفاده از تبدیلات لورنتس و تانسور گذردهی دی الکتریک پلاسمای غباری، در چارچوب آزمایشگاه بررسی شده است. با به دست آوردن رابطه پاشندگی و در نظر گرفتن ناپایداری رشته ای شدن، زمان تشکیل ساختار رشته ای شدن و آستانه این ناپایداری با توزیع ماکسولی تعیین می گردد. همچنین به معرفی تابع توزیع نافزون ور و بررسی نافزون وری در پلاسمای غباری پرداخته، فرکانس نرمال و نرخ رشد امواج را برای حالت هایی دور و نزدیک به حالت تعادل به دست می آوریم و پارامترهای نافزون ور پلاسمای غباری و اثرات آن ها را در فرکانس های نرمالیزه، آهنگ رشد موج صوتی غباری و شرایط ناپایداری برای امواج را توسط نمودارهایی رسم کرده، با حالت ماکسولی مقایسه می کنیم. در نهایت با محاسبه گذردهی دی الکتریک طولی و عرضی برای پلاسمای غباری نافزون-ور حامل جریان رابطه پاشندگی آن را به دست می آوریم و در معادلات به دست آمده هنگامی که است، پلاسمای غباری نافزون ور حامل جریان، ناپایدار می شود

در این پایان نامه با مروری بر مبانی عمومی امواج الکترومغناطیسی در محیط های بیم الکترونی- پلاسما، معادله ی پاشندگی سیستم بیم الکترونی چرخنده وپلاسمای مغناطیده گرم به دست آورده شده و از آنالیز معادله ی پاشندگی، طیف فرکانسی، آهنگ رشد ناپایداری ها استخراج شده است و با استفاده از آنها ناپایداری برانگیختن امواج عادی و غیرعادی در سیستم پلاسمای گرم مغناطیده- بیم الکترونی چرخشی، در دو حالت برخوردی و غیربرخوردی مورد تحقیق قرار گرفته است و نتایج زیر حاصل شده است: 1- افزایش سرعت حرارتی در هر دو حالت عادی و غیرعادی باعث کاهش فرکانس امواج می شود. 2- در حالت برخوردی ، به علت زیاد بودن پارامتر اتلاف، اثرات حرارتی مشاهده نمی شود. 3- در حالت غیربرخوردی ، افزایش سرعت حرارتی در حالت عادی باعث کاهش نرخ رشد ناپایداری و در حالت غیرعادی باعث افزایش نرخ رشد ناپایداری می شود. همچنین مشاهده کردیم که افزایش سرعت طولی و عرضی بیم و چگالی بیم باعث افزایش نرخ رشد ناپایداری و افزایش پارامتر اتلاف باعث کاهش نرخ رشد ناپایداری می شود. کلمات کلیدی: اثرات حرارتی- موج عادی- موج غیرعادی- بیم الکترونی- پلاسمای مغناطیده