Decaimientos paramétricos de ondas electromagnéticas en plasmas de electrones y positrones

Abstract

En esta tesis se estudian los decaimientos paramétricos de ondas electromagnéticas en plasmas de electrones y positrones. Se considera, primero, la propagación de ondas planas electromagnéticas polarizadas lineal y circularmente en un plasma no magnetizado; luego, la propagación de ondas circularmente polarizadas a lo largo de un campo magnético externo constante. El análisis se desarrolla en el contexto de una teoría de fluidos, introduciendo consistentemente efectos débilmente relativistas sobre las partículas en el campo de la onda y efectos térmicos no relativistas. Se muestra que hay una serie de inestabilidades, tanto resonantes como no resonantes, del tipo decaimiento, batimiento y modulacional. Los acoplamientos involucrados y el rango de frecuencias inestables dependen de los parámetros del sistema, tales como la amplitud y frecuencia de la onda bomba, la temperatura del plasma y la intensidad del campo magnético.

In this thesis the parametric decays of electromagnetic waves in electron-positron plasmas are studied. First, propagation of linearly and circularly polarized plane electromagnetic waves in an unmagnetized plasma is considered; then, propagation of circularly polarized waves along a constant external magnetic field. The analysis follows a fluid theory, introducing weakly relativistic effects on the particle motion in the wave field, and non relativistic thermal effects. We show that there is a number of instabilities, resonant as well as non resonant, of the decay, beat wave, and modulational types. The couplings involved and the range of unstable frequencies depend on the system parameters, such as the pump wave amplitude and frequency, the plasma temperature and the magnetic field intensity.