Share
فقدان الطاقة وايقاظ الجهد للبروتون في البلازما == Energy loss and wake potential of proton in plasma
Author name:
بيداء محسن احمد
Supervisor name:
خالد عبد الوهاب احمد | رياض خليل احمد
General topic:
Physics
Specific topic:
Plasma Physics
Degree:
Doctorate
University:
Mustansiriyah University - College Of Science
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
26T1807 - p.pdf
Abstract:
تم دراسة صيغة قدرة الايقاف وايقاظ الجهد في البلازما الكلاسيكية باستخدام نماذج (Vlasove and Fried - Cont) بالاعتماد على دالة تشتت العزل ((∈(k,ω))) للايونات المتصادمة (المنفردة، العناقيد والعناقيد الثنائية) ولمعاملات مختلفة. يتضمن العمل ثلاث دراسات تعتمد على الايقاف وايقاظ الجهد. يصف هذا النموذج تاثير فقدان الطاقة للايونات المنفردة والجماعية على ثلاث منظومات مختلفة (Tokamak, Z - pinch and ICF). كذلك تم دراسة تاثير التركيب الهندسي لفقدان الطاقة وايقاظ الجهد للبروتون الساقط على نفس المنظومات السابقة ولحالات مختلفة. وتم برمجة كل المعادلات بواسطة برنامج (Fried - Conte.for.) بلغة فورتران 90. ان تحسين قدرة الايقاف في حالة البروتون المترابط اعطت نتائج افضل من البروتون المفرد بسبب ظهور تاثير التداخل في الحالة الاولى. وكذلك عند زيادة المسافة بين الجسيمة المقذوفة والهدف فان الايقاف يقل بسبب ما تعانية القذيفة من فقدان للطاقة في مسارها. كذلك عند تسقيط القذائف داخل وخارج كرة ديباي فان فقدان الطاقة يقل في حالة (R<λ_D) بسبب تاثير كولوم والعكس صحيح. تم دراسة تاثير الزوايا على فقدان الطاقة للبروتون عند تصادمه بزوايا (0, 30, 60, 90) وعلى ثلاث منظومات فلاحظنزايادة في فقدان الطاقة مع ازدياد قيمة الزوايا، وهذا يعني ان افضل ايقاف عند الزاوية (π⁄2). اعتمدت نظرية (Bohm and Pines) لغرض التحقق من تاثيرات الايونات المنفردة والجماعية على فقدان الطاقة في البلازما واستخدمت الطرق العددية في التكاملات والتقريبات التحليلية للسرع الواطئة والعالية باعتماد الحالات الكلاسيكية والكمية، فلوحظ اختلاف بالنسب المئوية بين المنظومات بسبب الاختلاف في الكثافة والسرعة الحرارية بينها. كما تم دراسة تاثير التداخل على فقدان الطاقة لمنظومات البلازما الثلاثة، وذلك لكثافات ودرجات حرارة مختلفة لهذه المنظومات، والتي اظهرت ان توزيعات الانماط الجماعية تقل مع درجة الحرارة وتزداد مع الكثافة. تم حساب ايقاظ الجهد للايونات المتصادمة في البلازما باستخدام كثافات مختلفة لمنظومات البلازما الثلاثة. فتبين وجود زيادة في ايقاظ الجهد مع الكثافة لكل منظومة. وتمت دراسة تاثير التركيب الهندسي واخذ شكل المثلث لمعاملات مختلفة (طول ديباي، ارتقاع المثلث وطول قاعدة المثلث) من تاثير طول ديباي على المنظومات الثلاث نجد ان فقدان الطاقة يقل مع زيادة طول ديباي. اخذنا حالات عديدة عند دراسة تاثير التركيب الهندسي على ايقاظ الجهد (قذيفتان متتاليتان، قذيفة تقود خلفها قذيفتان وقذيفتان تقود خلفها قذيفة) فوجدنا ان منظومة (Z - pinch) اكثر تماثلا من (Tokamak وICF). | In the present work the expression of the stopping power and wake potential in classical plasma are study by using Vlasove and Fried - Conte models depending on dielectric dispersion function (∈(k,ω)) for incident ions (single, clusters and diclusters) at different parameters. The work includes three studies depending on stopping and wake potential, this model describe the energy loss of individual ions and collective effect on three plasma systems (Tokamak, Z - pinch and ICF), where ICF is inertial confinement fusion. So study effect the geometrical structure of energy loss and wake potential of incident proton on the same three systems in different cases. All equation programed by Fried - Conte.for. written in Fortran - 90. The enhanced stopping power in case correlated proton best than the point - like because appear the interference effect in the first case. As well when increases the distance between incident projectile and target the stopping decreases, because the projectile suffer more collisions. So when incident projectiles (inside and outside) Debye sphere, energy loss decreases in case (R<λ_D) because of coulomb effect, vice versa. As well study effect the angles on the energy loss, where incident proton in different angles (0, 30, 60 and 90) on three systems note increases the energy loss with angle. This mean the best stopping at (π/2). Depending on Bohm and Pines theory to investigation the effect of individual and correlated ions of energy loss in plasma. Using the numerical method to integral, and analytical approximations for low and high velocities depending on the classical and quantum cases, note the different in scale percentage between systems because the difference in density and thermal velocity between them. The Interference effect in the energy loss for three plasma systems. By using different densities and temperature, show that the Contribution of collective modes decreases with temperature and increases with density. The wake potential of incident ions in plasma calculated by using different densities for three plasma systems. The wake potential increase with density for each system. As well study effect the geometrical structure and take the form of a triangle for different parameters (Debye length, height of a triangle and length of the triangle base). From effect Debye length (λ_D) for three plasma systems the energy loss decreases with increases the Debye length. Several cases taking in to account when study the effect of structure on wake potential, (Two - collinear projectiles, Projectile leading two behind and two projectiles leading one behind). Note the plasma system (Z - pinch) it’s the more systematic than (Tokamak and ICF) systems.
