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- 발행기관 : Pohang Univ. of Science and Technology (검색결과 808 건)
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Jeans instability of flowing dusty plasma
Hur, Ji-hyun Pohang Univ. of Science Technology 2001 국내박사
Jeans instability is one of the mechanisms which try to explain the formation of cosmic objects. Original Jeans instability dealt with only neutral particles. However, it is very likely that universal masses may exist in dusty plasma states, with the neutral masses probably being negatively charged. From this point of view, there have recently appeared several studies on the dusty plasma Jeans instability. The topic of the present thesis is, along this line of interest, how a dust flow affects the Jeans instability. The study in this thesis is divided according to the temperature of ions, i.e., a hot ion case and a cold ions case. The differences between the stationary dust model and the flowing ones for these two different temperature cases are manifested by comparing their dispersion relations. 흐르는 먼지입자로 이루어진 먼지플라즈마에서 스스로 발생한 자기장의 영향을 받는 Jeans불안정성을 연구하였다. 스스로 발생한 자기장은 먼지흐름의 섭동(攝動)에 의해 발생한다. 연구는 두가지 경우로 나뉘어 진행되었다. 하나는 뜨거운 이온의 경우, 다른 하나는 차가운 이온의 경우이다. 전체 계(系)는 무한히 균일하며 따라서 0차의 장(場)은 존재하지 않는다고 가정한다. 뜨거운 이온의 경우 이온은 Boltzmann관계식을 따른다고 보며 섭동의 각진동수가 파동벡터와 먼지의 흐름속도의 곱보다 아주 크다고 가정하여 분산관계식을 얻으면 스스로 발생한 자기장이 없을때의 결과에 비하여 좀 더 안정화된 결과를 얻게된다. 차가운 이온의 경우에 이온은 단순한 관계식 하나로 묘사되지 못하고 전체 운동방정식을 풀어야한다. 이 경우 중력의 Poisson방정식에 이온의 질량항도 들어가며 전류식에 이온의 전류도 고려된다. 먼지의 흐름속도가 매우 작을 때, 또는 섭동의 각진동수가 매우 클 때 얻어지는 결과역시 뜨거운 이온의 경우와 마찬가지로 스스로 발생한 자기장이 플라즈마를 안정화 시킨다. 뜨거운 이온의 경우와 차가운 이온의 경우의 결과차이는 다음과같은 물리적 해석으로 설명할 수 있다. 식 ( 147) 과 식 (151) 에서 볼 수 있듯이 이온이 차가운 상태일 때가 뜨거운 상태일 때에 비하여 중력 수축이 일어나기 어렵다. 이것은 이온이 뜨거울 때 드바이 길이가 더 짧아지기 때문이다. 즉 드바이 길이가 짧아 짐으로써 먼지는 전기장을 더 크게 느끼게 되고 따라서 수축현상이 일어나기 어렵게 되는 것이다.
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