تحلیلی بر مشخصات فیزیکی و پیاده سازی بازتابنده های پلاسمایی

در این مقاله، ظرفیت‌ها و مشخصات فیزیکی یک بازتابنده پلاسمایی مورد بررسی قرار می‌گیرد. مشاهده می‌شود که خواص انعکاسی بازتابنده پلاسمایی، تابع مشخصات فیزیکی پلاسما، بسامدموج الکترومغناطیسی و زاویه تابش آن است. نتایج حاصل از تحلیل‌های انجام شده در این پژوهش نشان می‌دهند که یک بازتابنده پلاسمایی همانند یک فیلتر بالاگذری است که بسامد قطع آن تابع مقدار بسامد پلاسما و زاویه تابش موج الکترومغناطیسی است و مقدار تلفات این فیلتر، با فشار گاز در محیط پلاسما و نیز ضخامت بازتابنده قابل کنترل است. این فیلتر، با تحریک یا عدم تحریک پلاسما، قابلیت خاموش و روشن شدن دارد و درصورت خاموش شدن، امواج الکترومغناطیسی با تلفات جزئی از آن عبور می‌کنند. از آن‌جا که تحقق رساناهای پلاسمایی با استفاده از لوله‌های دی‌الکتریک تجاری، بسیار رایج‌ و مقرون به‌صرفه است، دراین پژوهش، انواع چینش‌های امکان‌پذیر برای پیاده‌سازی این بازتابنده‌ها با لوله های دی‌الکتریک استوانه‌ای شکل ( مشابه محفظه‌های تجاری پلاسما) بررسی شده و موثرترین چینش، که استفاده از دو لایه پلاسمای لوله‌ای شکل عمود بر یکدیگر است، برای تحقق پیشنهاد می‌شود.

A Study on the Physical Characteristics and Development of Plasma Reflectors

In this paper, the physical characteristics of a plasma reflector are investigated. It is observedthat the frequency and angle of the incident electromagnetic waves and also the physicalparameters of the plasma affect the characteristics of the plasma reflector. The analyticalanalysis show that a plasma reflector behaves like a highpass filter whose cutoff frequency is afunction of the plasma frequency and the angle of the incident electromagnetic wave. Theamount of loss in this filter can be controlled by the plasma pressure and also the thickness ofthe reflector. It is possible to turn this filter on and off by energizing/deenergizing the plasma.In the case of the deenergized filter, the electromagnetic waves pass through it with a partialloss. In this research commercial offtheshelf dielectric tubes which are cheap and available areused to implement the concept, and various feasible arrangements, for the implemetation of thereflectors with cylindrical dielectric tubes (equivalent to commercial plasma containers) areinvestigated. The simulation results show that using two tublar layers perpendicular to eachother, is the most efficient structure for the plasma reflector.