Estructuras cinéticas de las ondas periódicas no lineales en plasmas - Hoyos Muñoz, Yenifer; Collantes Collantes, Juan Ramón (Panamá : Universidad Tecnológica de Panamá, 2024)
Con el objetivo de estudiar las estructuras cinéticas de las ondas periódicas, de gran amplitud, fuertemente no lineales, con partículas atrapadas en su seno, se estudió un plasma infinito, completamente monoionizado y libre de colisiones. Se utilizó el modelo cinético de plasma, basado en el sistema de ecuaciones de Vlasov-Posson. Siguiendo estrictamente el esquema propuesto por Bernstein, Greene y Kruskal, se obtuvo la solución del sistema analizado en el caso estacionario. Para facilitar la descripción matemática y mejorar la comprensión de los fenómenos a estudiar, las ecuaciones se escribieron en forma adimensional. Basándose en la ley de conservación de la energía, de la conservación de las funciones de distribución a lo largo de la trayectoria de las partículas y de la continuidad de la energía de las partículas, se obtuvieron las funciones de distribución de los diferentes tipos de partículas presente en estas estructuras. Las soluciones obtenidas permitieron analizar los diversos parámetros que caracterizan a las ondas periódicas de gran amplitud con partículas atrapadas en su seno, así como determinar su concentración. Los análisis muestran que las estructuras periódicas obtenidas tienen naturaleza puramente cinética, a diferencia de otras soluciones previas, que poseen una naturaleza magnetohidrodinámica.
To study the kinetic structures of large-amplitude, strongly nonlinear periodic waves with particles trapped within them, an infinite, fully ionized, collisionless plasma was examined. The kinetic plasma model, based on the Vlasov-Poisson system of equations, was used. Strictly following the scheme proposed by Bernstein, Greene, and Kruskal, the solution of the analyzed system was obtained in the stationary case. To facilitate the mathematical description and improve the understanding of the phenomena under study, the equations were written in a dimensionless form. Based on the law of energy conservation, the conservation of distribution functions along particle trajectories, and the continuity of particle energy, the distribution functions of the different types of particles present in these structures were obtained. The solutions obtained allowed for the analysis of the various parameters that characterize large-amplitude periodic waves with trapped particles, as well as the determination of their concentration. The studies show that the periodic structures obtained have a purely kinetic nature, unlike previous solutions, which possess a magnetohydrodynamic nature.
1. Introducción. -- 2. Deducción de la ecuación cinética de Vlasov. -- 3. Soluciones de la ecuación linealizada de Vlasov. -- 4. Ondas no lineales en plasmas. -- 5. Estructuras cinéticas de las ondas periódicas. -- Conclusiones. -- Referencias.
Tesis (
Incluye referencias bibliográficas, hojas 121-123.
MCIFI
Yenifer Hoyos Muñoz.
Keywords: Plasma (Gases ionizados); Ondas electromagnéticas; Tesis y disertaciones académicas; Ciencias y Tecnología; Maestría en Ciencias Físicas