東北工業大学 情報通信工学科 中川研究室


分散関係式(ω-k ダイヤグラム)


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イオンと電子の2成分のプラズマ(cold 近似、平行伝搬)の分散関係式
k2c2 = ω2 + ωpi2{ -1+
Ωi
(ω+Ωi)
} +ωpe2 { -1-
Ωe
(ω-Ωe)
}

縦軸を k2c2としたグラフをかくとこんなかんじ。 黒いのがすべてを足した線。
それぞれの成分のサイクロトロン周波数のところで一回切れます。
ω = iの近くではイオンの分のグラフに近く、
ω = Ωeの近くでは、電子の分のグラフに近いです。

多成分もできます
イオンが1種類でなく、もっと重いイオンも交じっているようなときは、
重いイオンの双曲線も付け加わり
k2c2 = ω2 + ωpi2{ -1+
Ωi
(ω+Ωi)
}



+ ωpj2{ -1+
Ωj
(ω+Ωj)
} +ωpe2 { -1-
Ωe
(ω-Ωe)
}

新しい重いイオンのサイクロトロン周波数ω= jのところでさらに線が切れていきます。
イオンの種類が増えれば増えただけ、 分母が0になるところで分岐が増えていきます。
イオンが増えてできる分岐はω<0 側(左回り)の領域だけにあります。


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