Dissertação
Enhancement of the electromagnetic beam-plasma instability due to ion streaming EVALUATED
A importância da instabilidade de Weibel na geração de campos magnéticos percursores em plasmas quer com temperatura electrónica anisótropa quer com fluxos electrónicos em colisão foi reconhecida no contexto dos esquemas de fusão inercial por confinamento (ICF) bem como no estudo de explosões de raios gama ( GRBs). Um estudo analítico e numérico foi feito para analisar o efeito da instabilidade nestes cenários. As análise anteriores da instabilidade de Weibel gerando campos magnéticos puramente crescentes assumiram iões imóveis e/ou feixes electrónicos frios/ligeiramente quentes. O estudo mostra que o espalhamento da energia transversal ou emitância pode reduzir ou mesmo eliminar a instabilidade Weibel. Mas, nesses estudos, a resposta iónica não foi devidamente analisada. A motivação para incluir a resposta iónica está associada à influência do fluxo iónico após a instabilidade de Weibel electrónica terminar devido, por exemplo, a um forte aquecimento eletrónico. Para este efeito, deduzimos uma relação de dispersão para um plasma de iões e eletrões em contra-propagação e calculamos a taxa de crescimento linear da instabilidade eletromagnética. Também realizamos simulações PIC 2D com OSIRIS, empregando a função de distribuição ?waterbag? que é utilizada na nossa análise teórica. Os resultados da teoria e da simulação confirmam que o fluxo iónico armazena energia suficiente para poder aumentar a instabilidade electromagnética em números de onda elevados (com taxas de crescimento à escala de tempo de iónica), e impede o cancelamento imediato da instabilidade de Weibel.
novembro 4, 2010, 10:0
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