تغییرات رشد ناپایداری رشته ای باریکه پروتونی افروزشگر سریع در سوخت پیش فشرده با ناهمسانگردی دمایی

ناپایداری رشته­ای، موجی الکترومغناطیسی است که در مسیر عمود بر باریکه افروزنده پروتونی در افروزش سریع منتشر می­شود و می­تواند با کشش عمودی، بر بدنه باریکه پروتونی، کیفیت آن را کاهش دهد و یا قبل از آن که باریکه پروتونی به قلب سوخت چگال نفوذ کند، موجب پخش شدگی آن در طول مسیرش شود. از طرف دیگر، تولید سوختی پیش فشرده با همسانگردی دمایی در این فرایند تقریبا ناممکن است. از این رو احتمال دارد ناپایداری ویبل نیز با ناپایداری رشته­ای باریکه همراه شود و آهنگ رشد نهایی نسبت به حالت همسانگرد دمایی افزایش و یا کاهش یابد. در این پژوهش، ابتدا در مدل سرد سیال، آهنگ رشد ناپایداری رشته­ای در اثر تغییرات چگالی نسبی باریکه به پلاسما و انرژی باریکه بررسی شده است. سپس با کمک یک تقریب نقطه زینی از تابع توزیع جوتنر و تانسور پلاسمای حاصل از معادله ولاسف، معادله پاشندگی سامانه باریکه-پلاسما استخراج شد و در نهایت، با حل عددی آن به بررسی آهنگ رشد این ناپایداری در محیطی با ناهمسانگردی دمایی پرداخته شده است. نتایج نشان می­دهند، هنگامی که مولفه موازی دمای محیط در مسیر باریکه  (∥T) نسبت به مولفه عمودی آن (⊥T) بزرگ تر باشد (ناهمسانگردی دمایی مثبت)، آنگاه ناپایداری نسبت به حالت همسانگرد دمایی افزایش و در حالت عکس آن یعنی ناهمسانگردی دمایی منفی، ناپایداری نسبت به حالت همسانگرد کاهش می­یابد. در باریکه پروتونی با چگالی نسبی ۰/۱، آهنگ رشد در حالت ناهمسانگردی %۵۰+ به اندازه ۲/۵۹ برابر افزایش و در حالت ناهمسانگردی %۵۰-، به نصف آهنگ رشد در حالت همسانگرد کاهش می­یابد. به علاوه، اثرات ناهمسانگردی دمایی محیط بر آهنگ رشد در باریکه ­های رقیق که چگالی نسبی کمتری دارند، بیشتر قابل مشاهده است و در چگالی نسبی کمتر از ۰/۱، این ناپایداری می­تواند خاموش شود.

Keywords:

ناپایداری رشته ای , معادله پاشندگی , ناهمسانگردی دمایی , افروزش سریع پروتونی , آهنگ رشد ناپایداری