برهمکنش امواج الکترومغناطیسی با پلاسمای چگال ، و فوق چگال از جنبه های مختلف در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. میرایی این امواج در پلاسما منجر به انتقال انرژی می گردد. امواج رادیویی با طول موج مناسب در ناحیه تشدید لایه هیبرید دوگانه الکترون های پلاسما را برانگیخته وامواجی رادیویی با طول موج مناسب در ناحیه تشدید لایه هیبرید دوگانه الکترون های پلاسما را برانگیخته و امواجی تولید می کنند که در گرم کردن پلاسمای چگال در توکامک های کروی موثرند. امواج لیزری نیز با طول موج هایی از مرتبه چند صد نانومتر در پاسمای فوق چگال مورد استفاده قرار می گیرند. پدیده های نظیر پراکندگی از امواج صوتی الکترونی با فرکانسی کمتر از فرکانس پلاسما که انعکاس امواج فرودی را به همراه دارد ناپایداری هایی در پلاسما ایجاد می کند که نقش مهمی در ا نجام همجوشی دارند. با استفاده از کد محاسباتی ولاسوف –ماکسول دوبعدی بررسی تحول زمانی تابع توزیع الکترون در پلاسمای چگال (توکامک mast) و پلاسمای فوق چگال (icf) انجام شد. با تعیین طول دبای و استفاده از طول موج های مختلف کمیت محاسبه شد. با توجه به وجود ناپایداری حاصل از پراکندگی تحریکی صوتی الکترونی در پلاسمای چگال این امواج با فرکانس هایی کمتر از فرکانس پلاسما ظاهر می گردند. و علاوه بر اینکه انرژی لیزر فرودی را کاهش می دهند قادرند الکترون ها را به دام انداخته و شتاب دهند. در پلاسمای فوق چگال نیز پاشندگی موجو صوتی الکترونی برای امواج لیزری با طول موج چند صد نانو متر محاسبه شد. مشخص شد برای سرعت فاز پیشینه می توان از این موج برای گرم کردن پلاسما استفاده کرد . در این پژهش علاوه بر بررسی موج صوتی الکترونی تاثیر میدان مغناطیسی قطبی در توکامک کروی مگاآمپر، که معمولا در محاسبات از آن صرف نظر می شود مورد بررسی قرار گرفت. با وجود اینکه میدان مغناطیسی خارجی در توکامک های کروی نسل جدید با نسبت منظر کوچک کمتر در گرمایش پلاسما موثرند نتایج شبیه سازی نشان میدهد میدان مغناطیسی قطبی نقش بسزایی در تعیین میدان مغناطیسی کل دارد

آوادرخش تک حبابی گسیل نور به وسیله یک تک حباب گازی شناور در یک سیال است که به وسیله میدان فراصوتی به نوسان واداشته شده است. در این پایان نامه وابستگی پارامتری پدیده آوادرخش تک حبابی با استفاده از یک مدل هیدروشیمیایی محاسبه و گزارش شده است. در این مدل اثر واکنش های شیمیایی که درون حباب اتفاق می افتد و نفوذ بخار آب و اتم های دیگر به داخل و خارج حباب در نظر گرفته می شود. در آغاز با استفاده از معادله رایلی- پلست، معادله حالت گاز و مدل هیدروشیمیایی ، دینامیک حباب شبیه سازی و به صورت عددی محاسبه شد. در ابتدا تاثیر دمای سیال محیطی بر آوادرخش تک حبابی بررسی شد. برای این منظور آوادرخش تک حبابی از حباب آرگون در آب در دماهای oc 33، 20 و 5/2 مقایسه شدند. با کاهش دمای سیال، بیشینه شعاع حباب کاهش پیدا می کند و متعاقب آن دمای گاز درون حباب افزایش می یابد که دلایل آن مورد تحلیل قرار گرفته است. افزایش دمای درون حباب نیز باعث افزایش شدت نور حاصل از sbsl می شود. نتایج با بعضی نتایج آزمایشگاهی موجود و محاسبات دیگران نیز مقایسه شده است. در ادامه شدتهای جزیی حاصل از sbsl که در سه کانال مختلف – بازترکیب تابشی الکترون ها و یون ها، تابش ترمزی الکترون- یون و تابش ترمزی الکترون- اتم- محاسبه شده اند، با یکدیگر مقایسه و معلوم شد که شدت غالب شدت حاصل از بازترکیب تابشی است. تاثیر فشار هیدروستاتیکی بر روی sbsl نیز نشان داد که با کاهش فشار هیدروستاتیکی ناپایداری حباب و شدت نور حاصل از آن کمتر شده و حباب هایی که در p0 بالاتری قرار می گیرند، درخشان تر هستند. نمودارهای به دست آمده باید در شرایط تعادل پخشی محاسبه شوند. به این منظور برای یک دامنه فشار تحریکی خاص، شعاع اولیه معینی برای حباب پایدار وجود دارد که رابطه آنها در نمودارهایی معروف به نمودار فاز رسم شده اند. نتایج با نتایج تجربی موجود نیز مقایسه شدند. در پایان مقایسه ای بین sbsl آرگون در آب و sbsl آرگون در مخلوط آب و اسید سولفوریک wt85% صورت گرفته است و مشخص شد که حباب درون اسید درخشان تر از حباب موجود در آب است. همچنین بیشینه شعاع بهنجار شده حباب آب بیشتر از اسید سولفوریک است و زمان رسیدن به بیشینه شعاع و زمان فروریزش در اسید نسبت به آب با تاخیر اتفاق می افتد که در مورد دلایل آن بحث شده است.

امواج سیکلوترونی الکترون به خاطر چگالی قطعی که دارند، امکان انتشار در پلاسمای فوق چگال همجوشی را ندارند. در اثر فرایند تبدیل مد که برای امواج سیکلوترونی الکترون روی می دهد، امواج برنشتین الکترون بوجود می آیند که چگالی قطع ندارند. بنابراین برای گرم کردن وهدایت جریان در پلاسمای همجوشی مناسب می باشند. در این پایان نامه ضریب تبدیل مد امواج سیکلوترونی به امواج برنشتین الکترون را محاسبه کرده ایم. برای این منظورمعادله ولاسوف و پواسون را به طور همزمان حل شده اند. روش استفاده شده برای حل معادله ولاسوف روش تبدیلات فوریه است. دلیل استفاده از تبدیل فوریه سرعت این است که حل معادله ولاسوف در فضای فاز ( ) نوسانی می شود و نمی توان آن را در یک شبکه عددی نشان داد.