Tłumienie fal akustycznych w niemagnetycznej plazmie pyłowej

• Autorzy: Atamaniuk B. , Żuchowski K.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono dwa szczególne przypadki tłumienia fal akustycznych w plazmie pyłowej. W pierwszym przypadku rozpatrujemy bezzderzeniową, pozbawioną elektronów plazmę pyłową. Zimne i gorące jony są opisane przez bezzderzeniowe równanie Własowa. Natomiast ciężki pył jest opisany przez równania pyłowe, nie rozpatrujemy w tych równaniach efektów dysypatywnych. Odpowiednia normalizacja wielkości występujących w układzie równań opisującym łącznie jony i pył narzuca sposób wyboru małego parametru rozwinięcie. Ograniczając się do drugiego rzędu względem tego parametru, otrzymujemy równania Kortewega-de Vriesa z członem nielokalnym. Ten człon nielokalny odpowiedzialny jest za tłumienie nieliniowej fali akustycznej na jonach (tłumienie Landaua na jonach). Znaleziono warunek, zależny od parametrów plazmy pyłowej, kiedy może on być istotny. Pokazano, że jest on łatwiejszy do spełnienia w obszarze długofalowym. W drugiej części pracy zajmowano się tłumieniem fali pyłowo-jonowo-akustycznej (DIAW) rozchodzącej się w nieidealnej plazmie pyłowej (uwzględnia się fluktuacje ładunku elektrycznego na ziarnach pyłu), w której temperatura elektronów jest dużo wyższa od temperatury jonów. Opis jest płynowy. W stosunku do plazmy pyłowej idealnej, gdzie ładunek ziaren pyłu jest stały, występuje niejednorodność w równaniu ciągłości dla elektronów. Nie zakłada się wymiany ładunku elektrycznego pomiędzy ujemnie naładowanymi ziarnami pyłu a dodatnimi jonami. Do analizy zagadnienia zastosowano "metody liniowej odpowiedzi układu na zaburzenie zewnętrzne. Zakładając, że współczynniki fenomenologiczne określanące fluktuacje ładunku elektrycznego ziaren pyłu są małe pokazano, że efektywnie tłumienie fali pyłowo-jonowo-akustycznej (DIAW), w opisanej wyżej plazmie pyłowej, zależy tylko od jednego fenomenologicznego współczynnika. W granicy długofalowej ten współczynnik sam określa tłumienie powyższej fali.

Słowa kluczowe

PL

akustyka; drgania; mechanika gazów; fale akustyczne; tłumienie fal akustycznych; plazma pyłowa

EN

acoustics

• Wydawca: Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN
• Rocznik: 2003
• Tom: nr 1
• Strony: 3--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Atamaniuk B.

• Zakład Teorii Ośrodków Ciągłych

autor

Żuchowski K.

• Zakład Teorii Ośrodków Ciągłych

Bibliografia

• [1] C. K. Geortz, Dusty płasmas in the solar system, Reviews of Geophysics, 27,2/May (271-292) 1989.
• [2] R. L. Mertino, A. Barkan, C. Thompson, N. D'angelo, Laboratory studies of waves and instabilities in dusty plasmas, Phys. Plasmas 5, 1607, 1998.
• [3] R A. Treumans and W. Baurmjohann, Advanced space plasma physics. Imperial College Press, London 1997.
• [4] N.A. Krall i A.W. Trivelpiece, Fizyka plazmy, PWN, Warszawa 1979.
• [5] E. Ott and R.N. Sudan, Nonlinear theory of ion acoustic waves with Landau damping, Phys. Fluids, 12, 2388, 1969.
• [6] J. W. VanDam and T. Taniuti, Nonlinear lon Acostic Waves with Landau damping, J. Phys. Soc. Jpn., 35, 897, 1973.
• [7] M. Tajiri and K. Nishihara, Solitons and shock waves in two electron-temperature plasmas, J. Phys. Soc. Jpn., 54, 572, 1985.
• [8] B. Atamaniukand, K. Żuchowski, Tw ion dusty plasma waves and Landa damping J.TechPhys., 41,121,2000
• [9] F. Verhcest, Waves in Dustty SpacePlasmas, Kluwer, Dordrecht 2000.
• [10] P. P. J. M. Schram, Kinetic Theory of Gases and Plasmas, Kluwer, Dortrechi 1991.
• [11] K. Nishikawa and M. Wakatani, P/asma Physics, Springer, Berlin 2000.
• [12] P. K. Sbukla, V. P. Silin, Dust ion-acoustic wave, Phys.Scr.,45, 508, 1992.
• [13] P.K.Shukla, Low- frequency modes in dusty plasmas, Phys.Scr.,4S, 504, 1992.
• [14] A. J. Turski, B. Atamaniuk and K. Żachowski, Dusty plasma solitons in Vlasow plasmas, Arch. Mech, 51,167, 1999.