تخمین شکل و موقعیت پوستة پلاسما در سیستم شتابدهندةتراستر یونی الکترواستاتیکی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری هوافضا / پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری
2 عضو هیات علمی / پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری
3 عضو هیات علمی / دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشکدة فنی و مهندسی، دانشگاه تهران
doi
چکیده
پوستة پلاسما بهعنوان مرز ورود یونها به درون سیستم شتابدهنده، اثر مستقیم بر خصوصیات پرتو یون، عملکرد و طول عمر تراستر یونی دارد. بهطور معمول در مدلسازی عددی سیستم شتابدهنده تراسترهای یونی الکترواستاتیکی، اثر الکترونها بر خواص پلاسمای بالادست سیستم شتابدهنده و شکل پوسته پلاسما، با در نظر گرفتن الکترونها بهصورت سیال (روش پواسون - بولتزمن) یا مدلکردن ذرات الکترون، شبیهسازی میشود. اما در مطالعة حاضر، با بهرهگیری از روش ذرة درون سلول و بدون انجام محاسبات مربوط به الکترونها، پوستة پلاسما تخمین زده شده است. شکل و موقعیت پوستة پلاسمای حاصل توافق خوبی با نتایج تجربی دارد و در مقایسه با مدلهای عددی، که الکترونها را نیز شبیهسازی کرده بودند، از دقت بالاتری برخوردار است. نتیجة محاسبات نشان میدهد که عدم انطباق بین پوستة پلاسمای محاسبهشده توسط روش پواسون - بولتزمن و نتایج تجربی، در یک جریان پرتو مشخص، به واگرایی پرتو یون به میزان 3/2 یا 18/28 درصد در مقایسه با روش اعمال مستقیم اثر الکترون میانجامد.
