امواج سالیتونی بار فضایی در باریکه‌های ذرۀ باردار گرم در کانال‌های انتقال با دیوارۀ مقاومتی

در این مقاله از یک مدل جنبشی تک بعدی برای به‌دست آوردن امواج سالیتونی بار فضایی در باریکۀ ذرات باردار گرم در یک کانال انتقال دهنده با دیوارۀ مقاومتی به شعاع  استفاده شده ست. میدان الکتریکی محوری به‌صورت   به‌ دست می‌ آید که در آن و  ثابت‌ های هندسی هستند. به‌ علاوه به ‌دلیل مقاومت دیواره، یک میدان الکتریکی  حاصل می‌ شود. گشتاورهای معادلۀ ولاسف برای تابع توزیع واتر بگ[1] به معادلات سیالی تبدیل می‌ شوند و این معادلات با استفاده از روش اختلال کاهشی به معادلۀ kdv تقلیل می ‌یابند. شکل امواج سالیتونی بارفضایی تند و کند ناشی از باریکۀ ذرات باردار گرم در حضور مقاومت دیواره با بررسی عددی معادلۀ kdv در زمان ‌های مختلف به‌ دست می‌ آید. بالاخره مشاهده می ‌شود که در امواج سالیتونی بار فضایی کند ناشی از باریکه ‌های ذرات باردار، هرچقدر مقدار مقاومت دیواره بیشتر باشد سرعت رشد دامنۀ نسبی بیشتر است و در امواج سالیتونی بار فضایی تند ناشی از باریکۀ ذرات باردار گرم، هرچقدر مقدار مقاومت بیشتر باشد سرعت میرایی دامنۀ امواج سالیتونی بیشتر است. نهایتاً نشان داده می‌ شود که با افزایش مقدار مقاومت دیواره، سرعت رشد (میرایی) دامنۀ نسبی امواج سالیتونی بار فضایی آهسته (سریع) ناشی از باریکه‌ های ذرات باردار افزایش می ‌یابد.

space charge solitary waves in warm charged particle beams in resistive wall transport channels

in this article, a one-dimensional kinetic model is used to obtain space charge solitary waves in a beam of hot charged particles into a transmission channel with a resistance wall of radius rw. the axial electric field is obtained as , where  and are geometric constants. in addition, due to the resistance of the wall, an electric field  appears. the moments of the vlasov equation for the water bag distribution function are converted into fluid equations and these fluid equations are reduced to the kdv equation using the reduced perturbation method. the shape of the fast and slow space charge solitary waves caused by the beam of hot charged particles in the presence of wall resistance is obtained by numerically examining the kdv equation at different times. finally, it is revealed that with the increase of the wall resistance, the growth(attenuation) rate of the relative amplitude of the slow (fast) space charge soliton waves caused by the beams of charged particles increases.