تولید ناپایداری وایبل توسط یک پلاسمای چرخان با دمای غیر همگن

پایدارسازی پلاسما یکی از مهمترین بخش ها در حوزه ی مطالعات پلاسما است. از این رو شناخت انواع ناپایداری ها پلاسما لازمه ی این مطالعات می باشد. یکی از این ناپایداری ها، ناپایداری الکترومغناطیسی عرضی وایبل است که هیچ نوسانی با ذرات پلاسما ندارد و فقط در زمان رشد می کند. این ناپایداری به علت سرعت ناهمسانگرد ذرات پلاسما برانگیخته می شود. این سرعت ناهمسانگرد به دلیل دمای ناهمسانگرد و یا جریان های متقابل است. در پژوهش پیش رو اثر هر دو علت ناهمسانگردی سرعت، برای چند پلاسمای خاص مورد مطالعه قرار گرفته است. 1- در یک پلاسمای جریان متقابل الکترون- الکترون، که دارای ناهمسانگردی دمایی ذاتی نیز هست. در این نوع پلاسما با افزایش سرعت حرارتی عمود بر جریان، ناپایداری هم سو با جریان رشد می کند. علاوه بر این نرخ رشد ناپایداری کاهش یافته و بیشترین مقدار آن در حالتی است که سرعت حرارتی موازی با جریان با سرعت توده ای پلاسما برابر باشد. از طرفی برای عددهای موج بزرگ، در منحنی های نرخ رشد یک شکست دیده می شود. این شکست به رژیم نوسانی ناپایداری نسبت داده می شود، یعنی در این عددهای موج ناپایداری با یک فرکانس حقیقی ومخالف با صفر نوسانی می شود. این فرکانس حقیقی تابعی از ناهمسانگردی دمایی و اندازه ای سرعت توده ای پلاسما است. این رژیم جدید ناپایداری که ویژگی هایی متفاوت از وایبل کلاسیک دارد، رژیم شبه وایبل نامیده می شود. 2- بررسی پلاسمای الکترونی درحال جریان که دارای ناهمسانگردی دمایی ذاتی نیز هست، همان نتایج پلاسمای جریان متقابل الکترون- الکترون را نشان می دهد با این تفاوت که در این حالت، مقدار نرخ رشد کاهش نیافته و مانند وایبل کلاسیک است. همچنین، از همان عددهای موج بسیار کوچک، ناپایداری بدون شکست در منحنی های نرخ رشد، با یک فرکانس حقیقی نوسانی می شود که این مقدار فقط تابعی از سرعت توده ای پلاسما است. 3- بررسی پلاسمای جریان متقابل الکترون -پوزیترونی با ناهمسانگردی دمایی ذاتی، نیز همان نتایج پلاسمای جریان متقابل الکترون – الکترون را نشان می دهد. با این تفاوت که نرخ رشد در عددهای موج بزرگتری به صفر می رسد و بیشینه ی آن کمتر از پلاسمای الکترون- الکترون جریان متقابل است. همچنین، از همان عددهای موج بسیار کوچک، ناپایداری بدون شکست در منحنی های نرخ رشد، با یک فرکانس حقیقی نوسانی می شود که این مقدار نیز مانند نرخ رشد تابعی از ناهمسانگردی دمایی وسرعت توده ای پلاسما است.