نویسندگان

• آمنه کارگریان ¹
• محمودرضا روحانی ²
• حسین حکیمی‌پژوه ²

¹ دانشگاه تربیت معلم تهران

² دانشگاه الزهرا

چکیده

در این مقاله با استفاده از روش شبیه‌سازی ذره‌ای (PIC) در یک بعد، رفتار سالیتون‌های یون آکوستیک در محیط پلاسما بررسی شده است. در این روش دینامیک یون‌ها به صورت ذره‌ای در نظر گرفته شده و الکترون‌ها در حال تعادل حرارتی می‌باشند. ابتدا با مطالعه رابطه پاشندگی امواج یون آکوستیک، صحت کد شبیه‌سازی در ناحیه خطی مورد ارزیابی قرار گرفته است، نتایج به دست آمده با تقریب خوبی با حل تحلیلی تطابق دارد که نشان می‌دهد این کد در رژیم خطی به خوبی عمل می‌کند، سپس با در نظر گرفتن اختلال اولیه‌ای که جواب معادله کرتوگ دوریس غیرخطی می‌باشد پایداری سالیتون‌های یون آکوستیک مورد مطالعه قرار گرفته و نشان داده شده است سالیتون با حفظ شکل و سرعت خود در محیط منتشر می‌شود.

کلیدواژه‌ها

• تعادل حرارتی
• رابطه پاشندگی
• سالیتون یون صوت
• شبیه‌سازی ذره در جعبه
• فضای فاز یونی

عنوان مقاله [English]

One dimension PIC simulation of nonlinear ion-acoustic waves in plasma

نویسندگان [English]

• A Kargarian ¹
• MR Rouhani ²
• H Hakimipajouh ²

¹

²

چکیده [English]

In this paper with use of Particle in Cell (PIC) simulation method in one dimension the dynamic of ion acoustic soliton is studied. in this method the ions are monitored as particles and the electrons are assumed to be in thermal equilibrium. The dispersion relation of ion acoustic waves is investigated. The results are in good agreement with analytical results showing that in linear regime our code works correctly. Considering the solution of nonlinear KdV equation as initial perturbation, the propagation of ion acoustic soliton is studied. It is shown that the shape and the velocity of ion acoustic soliton is preserved during propagation through the plasma.

کلیدواژه‌ها [English]

• dispersion relation
• ion acoustic soliton
• ion phase space
• particle in cell simulation
• thermal equilibrium