تخمین شکل و موقعیت پوسته پلاسما در سیستم شتاب‌دهنده تراستر یونی الکترواستاتیکی

پوسته 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 مطالعه حاضر، با بهره‌گیری از روش ذره درون سلول و بدون انجام محاسبات مربوط به الکترون‌ها، پوسته پلاسما تخمین زده شده است. شکل و موقعیت پوسته 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. نتیجه محاسبات نشان می‌دهد که عدم انطباق بین پوسته 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.