FDTD Simulation Study of Brillouin Scattering Emission Lines Stimulated by High Frequency Radio Waves in the Ionospheric Plasmas
محل انتشار: مجله فیزیک زمین و فضا، دوره: 50، شماره: 4
سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 46
فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JESPHYS-50-4_014
تاریخ نمایه سازی: 27 فروردین 1404
چکیده مقاله:
A high-power electromagnetic (EM) wave can decay into an ion acoustic wave and a scattered EM wave in a plasma through a process called Stimulated Brillouin Scattering (SBS). A one-dimensional fully electromagnetic Finite-Difference Time-Domain (FDTD) method is used in a magnetized plasma with an increasing density ramp to simulate the propagation of a linearly polarized high-frequency (HF) radio wave traveling through the plasma along magnetic field lines. The study shows that the plasma splits the linearly polarized EM wave into two separate counter-rotating circularly polarized waves: the X-mode and the O-mode waves. The specific cutoff points for each of these circularly polarized waves are illustrated, with the X-mode reflecting at lower frequencies compared to the O-mode. As the radio wave approaches the cutoff frequency, it decays into a scattered high-frequency EM wave and a low-frequency wave. By analyzing the frequency spectrum of the scattered wave and the excited electrostatic low-frequency wave, the electrostatic wave is identified as an ion-acoustic (IA) mode, thus confirming the process as SBS. The growth rate of the excited longitudinal electrostatic wave is studied by calculating the excited longitudinal wave energy. The evolution of energy transfer and conversion from the HF wave to IA wave, as well as electron and ion kinetic energy, is investigated. The results indicate that electron and ion density perturbations experience similar fluctuations.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
Sahar Barzegar
Department of Space Physics, Institute of Geophysics, University of Tehran, Tehran, Iran.
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :