비열적 티끌 플라즈마 표면파의 안정성 연구

Abstract

티끌 플라즈마의 표면파(surface wave)는 플라즈마를 연구하는 물리학 및 플라즈마를 응용하는 분야에서 최근 관심을 받고 있는 부분이다. 티끌플라즈마는 크기와 모양이 전자와 이온과는 다른 입자로써, 티끌은 티끌플라즈마의 거동을 결정하는 주된 요소중 하나이다. 그리고 열평형 상태에 있는 플라즈마 뿐만 아니라 비열평형 상태 혹은 고에너지 상태에 있는 플라즈마도 있기 때문에 맥스웰 속도 분포함수 뿐만 아니라 로렌츠 속도 분포함수 또한 플라즈마의 분포함수로써 널리 사용되고 있다. 또한 표면파(surface wave)는 부피파(volume wave)와는 다른 거동을 나타내기 때문에 플라즈마를 연구하거나 플라즈마의 응용을 다루는 분야에서는 필수적으로 다루어야 하는 분야가 되었다. 본 논문에서는 비구형(non-spherical)의 음으로 대전된 티끌입자가 로렌츠 속도 분포를 따르는 플라즈마내에서 회전운동을 할 때, 티끌이온표면음파(Dust Ion Acoustic Surface wave) 및 티끌표면음파(Dust Acoustic Surface wave)의 분산식을 유도하였고, 이러한 파동의 란다우흡수(Landau Damping)현상을 연구하였다. 특히 회전하는 티끌 입자와 로렌츠 속도 분포의 매개변수 , 이온-전자 비율 에 따른 란다우흡수 비율의 변화를 조사하였다. 두 종류의 파동에서 모두 란다우흡수는 대체로 매개변수 의 값에 반비례하여 커지는 경향을 나타내었다. 또한 티끌입자의 전하량이 증가할수록 란다우흡수 효과는 더욱 커졌다