محاسبه بسامد تشدید یک پلاسمای چنبره‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه لیزر و فوتونیک، دانشکده فیزیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

2 دانشیار، گروه لیزر و فوتونیک، دانشکده فیزیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

چکیده

در این پژوهش، با محاسبه پتانسیل الکتریکی مربوط به یک پلاسمای سرد چنبره‌ای­، بسامد تشدید آن را در دو حالت قطبش متفاوت میدان الکتریکی فرودی، به­دست می‌آوریم. میدان الکتریکی فرودی را در حالت اول، موازی محور چنبره و در حالت دوم، عمود بر محور چنبره در نظر می‌گیریم. با حل معادله لاپلاس و استفاده از شرایط مرزی مناسب در مختصات چنبره‌ای، پتانسیل الکتریکی داخل و خارج چنبره و بسامد تشدید پلاسمای چنبره‌ای را محاسبه می‌کنیم. بعلاوه میدان الکتریکی داخل چنبره محاسبه می‌شود. سپس، بسامد تشدید و دامنه پتانسیل به‌دست‌آمده را در حالت‌های مختلف و برای قطبش‌های متفاوت میدان الکتریکی به‌صورت عددی رسم می‌کنیم. فرض می‌شود طول‌موج فرودی خیلی کوچک‌تر از ابعاد سطح مقطع چنبره پلاسما باشد

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Calculation of the resonance frequency of a toroidal plasma

نویسندگان [English]

  • Golnaz Khojeh 1
  • Abbas Abdoli Arani 2
1 PhD Student, Department of Laser and Photonics, Faculty of Physics, Kashan University, Kashan, Iran
2 Associate Professor, Department of Laser and Photonics, Faculty of Physics, Kashan University, Kashan, Iran
چکیده [English]

In this research, we obtain the resonance frequency of the toroid cold plasma, by calculating the related electric potential in two different states of polarization of the incident electric field. In the first case, we consider the incident electric field parallel to the axis of the torus and in the second case, we consider it perpendicular to the axis of the torus. By solving the Laplace equation and using the appropriate boundary conditions in the toroidal coordinates, we calculate the electrical potential inside and outside the torus and the resonance frequency of the toroidal plasma. Furthermore, the electrical field inside the torus is calculated. Then, we plot the resonance frequency and the amplitude of the potential in different sta

کلیدواژه‌ها [English]

  • Scattering
  • Toroid Plasma
  • Electromagnetic Waves
  • Resonance Frequency

مراجع

  • J. Vidmar, “On the use of atmospheric pressure plasmas as electromagnetic reflectors and Absorbers,’’ IEEE Trans. Plasma Sci., vol. 18, pp. 733–741, 1990.##
  • W. Destler, J. E. Degrange, H. H. Fleischmann, J. Rodgers, and Z. Segalov, “Experimental studies of high-power microwave reflection, transmission, and absorption from a plasma-covered plane conducting boundary,’’ J. Appl. Phys., vol..69, pp. 6313–6318, 1991.##
  • -L. Geng, X.-B. Wu, L.-W. Li and B.-R. Guan, “Electromagnetic scattering by an inhomogeneous plasma anisotropic sphere of multilayers,’’ IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 53, pp. 3982–3989, 2005.##
  • Helaly, E. A. Soliman, and A. A. Megahed, “Electromagnetic wave scattering by nonuniform plasma sphere,’’ Can. J. Phys. , vol. 75, p. 919932, 1997.##
  • -L. Geng, “Scattering of a plane wave by an anisotropic plasma-coated conducting sphere,’’ Int. J. Antennas Propagat., Article ID 409764, 2011.##
  • L. Geng, X. Wu, and L.-W. Li, “Analysis of lectromagnetic scattering by a plasma anisotropic sphere,’’ Radio Sci., vol. 38, pp. 1104–1112, 2003.##
  • Zhong-Cai and S. Jia-Ming, “Collisional, nonuniform plasma sphere scattering calculation by FDTD employing a Drude model,’’ Int. J. Infrared Millimeter Waves, vol. 28, pp. 987–992, 2007.##
  • Li, M. Wang, Q. Dong, and G. Tang, “Anisotropic scattering for a magnetized cold plasma sphere’’, Energy Power Eng. , vol. 2, pp. 122–126, 2010.##
  • Abdoli-Arani, R. Ramezani-Arani, B. Jazi, and S. Golharani, “Scattering from an elliptical cylindrical plasma for electromagnetic waves with wavelength much grater the dimensions of the plasma cross section,’’ Waves Random Complex Media, vol. 22, no. 3, pp. 370–382, 2012.##
  • A. Krall and A.W. Trivelpiece, “Principles of Plasma Physics,’’ McGraw-Hill, New York, 1973.##
  • J. Dwyer, J. R. Greig, D. P. Murphy, J. M. Perin, R. E. Pechacek, and M. Raileigh, “On the Feasibility of using an Atmospheric Discharge Plasma as an RF Antenna,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 32, pp. 141–146, 1984.##
  • Ja’afar, M. T. Ali, H. M. Zali, and N. A. Halili, “Analysis and Design between Plasma Antenna and Monopole Antenna,’’ IEEE International Symposium on Telecommunication Technologies (ISTT 2012), Kuala Lumpur, Malaysia, 27-28 November 2012.##
  • Anderson, “Plasma Antennas,” Artech House-1 edition, 2011.##
  • Tohidlo, S. M. Hashemi, and F. Sadeghikia,’’ The Effect of Frequency and Waveform of AC Excitation on   U-Shaped Monopole Plasma Antenna,’’ Journal of Radar,vol.7, pp. 89-95 , 2019. (In Persian)##
  • Ren and L.Q. Xiao, “Analysis of electromagnetic scattering by a plasma-coated conducting sphere using simplified wave functions,’’ J. Hangzhou Dianzi University, vol. 28 , pp. 1–6, 2008. (In Chinese)##
  • Chang, W. F. Chen, and N. Luo, “Analysis of the spatial scattering characteristic for the reentry target cloaked by plasma based on the physical optics method,’’ J. Microwaves , vol. 24 , pp. 2–6, 2008. (In Chinese)##
الکترومغناطیس کاربردی
دوره 9، شماره 2 - شماره پیاپی 23
شماره پیاپی 23، دوفصلنامه پاییز و زمستان
دی 1400
صفحه 63-70

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 30 شهریور 1400
  • تاریخ پذیرش: 30 شهریور 1400
  • تاریخ انتشار: 01 مهر 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار