بررسی رفتار دینامیکی امواج الکترومغناطیسی در پلاسماهای الکترون-پوزیترون

پلاسماهای الکترون- پوزیترون دسته بزرگی از زوج پلاسماهای با جرم و بار یکسان ( و علامت مخالف ) هستند که در ساختار اولیه جهان، در اجسام اخترفیزیکی مانند تب-اخترها، درهسته¬های کهکشانی فعال، در واپاشی پرتوگاما وغیره وجود دارند. تولید زوج می¬تواند ناشی از برخورد بین ذرات باردار که توسط نیروهای الکترومغناطیسی و یا نیروهای گرانشی شتاب¬دار می¬شوند باشد. همچنین درمحیط¬های تب¬اختری به علت تششعات فوتونی با انرژی بالا، و یا در دستگاه¬های همجوشی مانند توکامک¬ها در برخورد بین الکترون-ها با انرژی در محدوده¬ی و ذرات گرمایی زوج الکترون-پوزیترون می¬تواند تولید شود. در پلاسماهای الکترون-پوزیترون دینامیک مشابه ذرات باعث می¬شود که امواج خطی و غیرخطی ویژگی¬های فیزیکی متفاوتی با نمونه¬های مشابه در پلاسماهای الکترون-یون داشته باشند. برای بررسی اثرات خطی پلاسما، مانند رابطه پاشندگی خطی امواج برانگیخته از تئوری خطی¬سازی استفاده می¬کنیم. اساس تئوری خطی¬سازی برتقریب کوچک بودن دامنه استوار است. در این صورت ازتمام جملات غیرخطی و مشتق¬های مراتب دوم و بالاتر صرف¬نظر می¬کنیم. طبق این تئوری، اختلال فیزیکی در سیستم، تناوبی و به طور مستقل رفتار می¬کند و انتشار امواج در آن با رابطه پاشندگی خطی به صورت نمایش داده می¬شود. به منظور بررسی امواج رابطه پاشندگی آنها را که در بردارنده¬ی اطلاعات فیزیکی مهمی از جمله سرعت فاز، سرعت گروه، محدوده فرکانسی که امواج می¬توانند منتشر شوند، نقاط قطع وتشدید وغیره می¬باشد را باید بدست آورد. منظور ما از اثرات غیرخطی رفتارهایی از پلاسما است که با استفاده از تئوری خطی قابل توجیه نیست. اساسا این رفتارهای غیرخطی هنگامی که دامنه موج بزرگتر می¬شود ظاهر می¬گردند. سالیتون¬ها مهم¬ترین جواب¬های غیرخطی در پلاسما هستند. در اینجا تاثیربرخی از کمیت¬های مهم و اثرگذار مانند عدد ماخ، پارامتر کوانتومی، دمای الکترون و پوزیترون، میدان مغناطیسی و غیره را بر روی سالیتون¬های الکترواستاتیکی و الکترومغناطیسی در پلاسماهای الکترون– پوزیترون کلاسیکی وکوانتومی بررسی می¬کنیم. نکته¬ای که باید به آن اشاره کرد این است که تقارن پلاسماهای الکترون-پوزیترون می¬تواند در حضور یون¬ها شکسته شود . حضور یون¬ها منجر به انتشار امواجی می¬شود که در پلاسماهای الکترون-پوزیترون وجود نداشته¬اند در این تحقیق برخی از این امواج را بررسی نموده¬ایم. در آخر نیز معادلات غیرهمگن مراتب بالاتر را محاسبه و جواب¬های بدست آمده برای آنها را با جواب¬های معادله مقایسه نمودیم.