تثبیت ناپایداری رایلی-تیلور مغناطیسی در پلاسمایی با گرادیان چگالی توانی

استفاده از گرادیان چگالی توانی اولیه برای پلاسما باعث می شود تا آهنگ رشد اختلالات به صورت نسبتا آهسته و غیرنمایی خود را نشان دهد، در حقیقت چگالی توانی به کاهش سرعت رشد اختلال در طول مرحله ی شتاب دهی کمک می کند. بر اساس شواهد تجربی با انتخاب توان بزرگ تر از 2 برای چگالی توانی، مشاهده می شود که در نزدیکی لحظه ی مکث آنی تغییرات چگالی به سرعت با افزایش نما کاهش می یابد. برای 3=n دامنه ی اختلال در مقایسه با حالت یکنواخت (°=n) پنج برابر کاهش می یابد. در این پژوهش، گرادیان چگالی توانی به همراه اثر میدان مغناطیسی خارجی ایستا بر روی آهنگ رشد ناپایداری رایلی-تیلور در پلاسمای نایکنواخت تراکم ناپذیر و محصور بین دو صفحه ی z=0 و z=h به صورت تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. رابطه ی پاشندگی مساله به کمک خطی سازی معادلات MHD و با اعمال شرایط مرزی مناسب استخراج شد. نتایج نشان می دهند که آهنگ رشد ناپایداری به مولفه های افقی و عمودی میدان مغناطیسی و هم چنین پارامتر بی بعد (1، 5/0-، 1/5- =) λ*بستگی دارد، بیشینه ی ناپایداری در مقدار 1/5-= λ*رخ می دهد. به منظور مدیریت آهنگ رشد ناپایداری مشاهده می شود که ترکیب هم زمان میدان های مغناطیسی افقی و عمودی، پایداری سریع تری را برای سیستم عرضه می کند. با افزایش شدت میدان مغناطیسی خارجی ایستا دامنه ی مربع آهنگ رشد ناپایداری حدود 15 % و نقطه ی بحرانی به اندازه ی 58 % کاهش می یابد، این روند کاهشی در مقایسه با نتایج به دست آمده از چگالی نمایی بسیار آهسته می باشد. بنابراین طبق انتظار استفاده از ضریب نمای 3 برای چگالی توانی اولیه ی پلاسما باعث کاهش ملایم سرعت رشد اختلال می گردد که این، صحت محاسبات و نتایج به دست آمده را تایید می کند.