11193

10299

كارشناسي ارشد

فيزيك هسته اي

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده فيزيك

1394

ده، 82ص.: مصور

1395/01/30

فيزيك

ID10299

چكيده يك سييسيتم همجوشيي زماني پايدار است كه انرژي توليدي آن از ميزان انرژي مصرفيش بيشتر باشد به دليل وجود منابع اتالر در ماشيينهاي همجوشيي پر واضي اسيت كه بايسيتي اقداماتي براي گرمسيازي در پالسيما صيورت گيرد مقداري از اين انرژي توسيط خود ي ي گرمايش پالسيما ايجاد ميشود بخش ديگري از آن بايستي از بيرون فراهم گردد در غير اين صورت سيستم همجوشي ما پايدار نميباشد يكي از مهمترين روشها براي گرم كردن پالسيما اسيتفاده از امواج الكترومغناطيس و تزري آنها به داخل پالسما است در پالسماي فوق چگيال كيه در محصيييورسيييازي به روش لختي به كار ميرود اين امواج به صيييورت ليزر و براي گرم كردن پالسيييماي چگال در روش محصورسازي مغناطيسي به صورت امواج راديويي ميباشد اين امواج به دو طري مستقيم و غير مستقيم رزونانسي انرژي خود را به ذرات در پالسيما ميدهند در محدوده اليه جذب با توجه به شيرايط تببيقي براي فركانسها و اعداد موج كه به ترتيب تضيمين كننده پايستگي انرژي و تكانه ميباشيند روابط منلي رو ناپايداريهاي پارامتريك ميتواند در پالسما رخ دهد مكانيسم اين ناپايداريها از طري نيروي پوندرموتيو قابل توجيه اسييت تحت شييرايط فركانسييي مختلف براي موج الكترومغناطيسييي برخوردي پراكندگيهاي مختلفي در پالسييما ايجاد ميشيود در محدوده فركانسي پايين براي موج فرودي حركت يونها حائز اهميت شده و ديگر به صورت يك زمينهي يكنواخت در نظر گرفته نميشييوند از اين رو امواج صييوتي يوني در پالسييما شييكل ميگيرند در اين محدوده فركانسييي پراكندگي بريلوئن القايي رخ ميدهد كه در طي آن يك موج الكترومغناطيس به يك موج الكترومغناطيس ديگر و يك موج صييوتي يوني تبديل ميشييود پارامتر مهم در بررسيي ناپايداريها آهنگ ناپايداري اسيت آهنگ ناپايداري خود به چگالي پالسما و فركانس موج فرودي وابسته است به طوري كه با تغيير چگالي فركانس پالسما تغيير ميكند و چگالي بحراني را تحت تاثير قرار ميدهد از طرر ديگر با افزايش فركانس موج فرودي از 811 گيگياهرتز بيه 821 گيگاهرتز آهنگ ناپايداري به وضيييوا كاهش مييابد تغيير پارامترهاي ديگري همچون نسيييبت دماهاي يوني به الكتروني و پارامتر 2 2 كه معياري از ميرايي غير برخوردي الندائو موج در پالسيما را نشيان ميدهد نيز سبب تغيير در ميرايي امواج در پالسما در دماهاي باال ميشود كه به تبع آن آهنگ ناپايداري را تحت تاثير قرار ميدهد واژه هااي كليادي گرميايش پالسيييميا نياپياييداري پيارامترييك نياپياييداري پراكندگي بريلوئن القايي نيروي پوندرموتيو ميرايي الندائو آهنگ ناپايداري

Investigation of Stimulated Brillouin Scattering in Laser Plasma Interactions Mehdi Ghalamkarian Nejad m ghalamkarian@ph iut ac ir January 2016 Department of Physics Isfahan University of Technology Isfahan Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Dr Akbar Parvazian E mail parvazin@cc iut ac irAbstract If we want the fusion medium to be sustainable we should at least provide Lawson criterion Because of the existence of some instabilities in plasma this medium should be heated There aresome methods for this purpose and the best way in very high temperatures is using the radiofrequency wave heating RF Propagating the incident light wave through a plasma whose densityis rippled along the direction of propagation by density fluctuations associated with the ion acousticwave IAW creates a small amplitude scattered electromagnetic EM wave with all waves obeyingManley Rowe relations conservation laws for energy and momentum Superposition of the incidentpump EM wave and the scattered EM wave leads to the creation of Pondermotive force Raising theintensity of the incident light wave causes the Pondermotive force to be strong enough that increasesthe density fluctuations of the original IAW mode which is called unstable stimulated This forceincreases the amplitude of the ion density fluctuations Higher ion density fluctuations again providea strong scattering of the incident EM wave Due to this feedback loop an instability is possiblecalled Stimulated Brillouin Scattering SBS and is categorized as a parametric instability Theinstability growth rate is the most important parameter that is investigated in this thesis Dependenceof this parameter on incident light wave frequency is verified Increasing the incident light wave from118 GHz to 128 GHz causes the instability growth rate to decrease Furthermore since in the hightemperatures a kind of damping so called Landau damping is dominant this factor is investigated aswell By increasing the damping the instability growth rate decreases In this thesis the densityprofile is obtained by solving the Fourier transformed Vlasov equation in the velocity space Key words Plasma RF heating Parametric Instability Stimulated Brillouin Scattering SBS Instabilitygrowth rate Landau damping Fourier transformed Vlasov equation

اكبر پروازيان

احمد شيراني بيدآبادي

محمدحسن علامت ساز، مريم حسنوند