Soğuk ve sıcak plazma durumlarında enerji değişiminin ve büyüme oranının, genel yitik koni dağılım fonksiyonu kullanılarak hesaplanması

Abstract

Manyetik alanın temel özelliği hareket eden elektrik yüklerine kuvvet uygulamasıdır. Bu nedenle bir manyetik alan, elektron ve proton gibi yüklü parçacıkları, alan çizgileri etrafında, dönerek ilerleyen spiraller şeklinde hareket etmeye zorlayarak tuzaklayabilir. Yüklü parçacıklar, alan çizgilerinin birbirine yakın ve spirallerin sıkışık olduğu ayna noktasında yansıtılır. Manyetik ayna içindeki parçacıklar başlangıçta küresel dağılırlar. Belli açı değerlerinde bu parçacıklar manyetik aynadan kaçabilir; buna yitik koni durumu denir. Parçacıklar yitik koni durumunda ayna dışına çıktığında dağılım anizotropik olur. Dağılım tekrar izotropik olmaya çalışır. Bu nedenle plazma dalgaları enerji yayar. Yayılan enerji dalgaların denklemlerinde ve gibi hassas hesaplanması gereken fonksiyonlar vardır. Bu çalışmada biz farklı bir yaklaşım kullanarak bu fonksiyonlar için analitik ifadeler elde ettik. Bu fonksiyonlar için alınan sonuçlar soğuk ve sıcak plazmalar için dalga enerjisini, pertürbasyon dağılım ilişkisini, büyümeoranı gibi diğer özelliklerini analitik olarak hesaplama imkanı sağlar.

The main feature of the magnetic field is the itsapplication of force to moving electric charges. Therefore, a magnetic field may trap the charged particles, such as electrons and protons, by forcing them to move forward and backward along the lines of the spiral. The charged particles are reflected in the mirror point where the field lines are close to each other and the spirals are tight. The particles in the magnetic mirror are initially dispersed spherically. At certain angle values, these particles can escape from the magnetic mirror; this is called a lost cone state. When the particles go out of the mirror in the case of the lost cone, the dispersion becomes anisotropic, which is called a loss cone distribution. The distribution tries to be isotropic again. Therefore, plasma waves emit energy. There are functions that must be calculated precisely in the equations of emitted energy waves , such as Z_(1 )and Z_2. In this study obtained analytical expressions for these functions using a different approach. The results obtained for these functions provide analytical calculation of other properties such as wave energy, perturbation distribution relationship, growth rate for cold and hot plasmas.