دراسة تجريبية للاستجابات العابرة لمنظومة "حزمة أيّونات-بلازما" - الأنماط الانتشاريّة واللااستقراريّة الصوتيّة الأيّونيّة -

الملخص

لقد أظهرت الدراسة التجريبية لمنظومة  "حزمة أيونات-بلازما"  التي تمّ إنجازها في جهاز توليد البلازما المضاعفة متعدّدة القطبية المغناطيسية أنّ تشكّل الدوّامات في فضاء الأطوار الأيونية يجسّد النظام اللاخطي لللااستقرارية في المنظومة "حزمة أيونات-بلازما".

لقد تمّ ذلك من خلال دراسة الاستجابات المختلفة للمنظومة السابقة تجريبيّاً عند تحريض يعتمد على موجة صدم، وقد أظهرت دراسة انتشار الهبوط الذي تمّت ملاحظته خلف موجة الصدم وكذلك دراسة تابع توزّع السرعة للأيونات في هذا الهبوط أنّنا فعلاً بصدد نظام لاخطّي للموجة البطيئة  "النمط البطيء للحزمة"  للمنظومة  "حزمة أيونات-بلازما".

لقد بيّنت التجارب التي تمّ إنجازها ضمن ذلك الجهاز تشكّل بنية من نوع  "قمّة و قعر"  خلف جبهة موجة الصّدم المحرَّضة بوساطة إحداث اضطراب دَرَجي في سرعة حزمة الأيونات. تمثّل  "القمّة"  موجة انضغاط سريعة يكون من أجلها تموّج الكثافة على توافق في الطّور مع تموّج السرعة وهي تمثّل النمط السريع للحزمة في المنظومة  "حزمة أيونات-بلازما". أمّا  "الحفْرة أو البئر"  فتمثّل موجة تخلخل بطيئة تكون من أجلها تموّجات الكثافة والسرعة على تعاكس في الطّور وهي تمثّل النمط البطيء للحزمة في تلك المنظومة.

ومن خلال تلك التجارب وفي نفس السياق تمّ أيضاً تسجيل التحريض المتموْضع لللااستقرارية الصوتية الأيونية ودراسة تأثّرها ببعض المتحوّلات الأساسية وذلك من خلال تبيان وتوضيح تطوّر هذه اللااستقرارية بتابعية تلك المتحوّلات.

L’étude expérimentale du système "faisceau d’ions-plasma" effectuée dans une machine double plasma multipolaire magnétique a montré que la formation de tourbillons dans l’espace des phases ionique représente le régime non-linéaire de l’instabilité du système  "faisceau d’ions-plasma".

Cela était réalisé expérimentalement en étudiant les différences réponses du système "faisceau d’ions-plasma" à une excitation du type onde de choc, où l’étude de la propagation de la dépression observée derrière l’onde de choc, et de la fonction des vitesses ioniques dans cette dépression montrent qu’il s’agit vraiment d’un régime non-linéaire de l’onde lente (le mode lent du faisceau) du système  "faisceau d’ions-plasma.

Des expériences, réalisées dans cette machine, montrent la formation d’une structure de type " bosse et creux"  derrière le front de choc induit par une perturbation en échelon de la vitesse du faisceau. Le " bosse"  représente une onde de compression rapide (mode faisceau rapide) pour laquelle la fluctuation de densité est en phase avec la fluctuation de vitesse, tandis que le " creux ou puit"  représente une onde de raréfaction lente (mode faisceau lent) pour laquelle les fluctuations de densité et de vitesse sont en opposition de phase.

L’excitation localisée de l’instabilité acoustique ionique est également enregistrée et une étude de son affection avec certains paramètres principaux est effectuée en montrant son évolution en fonction de ces paramètres.