The propagation characteristics of ion-acoustic negative solitons, in a multi-component plasma with negative ions, are investigated considering a kinetic model which takes into account electron reflection and positive ion trapping in the negative potential well of the soliton. The Poisson equation is solved consistently using the Sagdeev potential formalism (1966). It is verified that the kinetic effects associated with trapping of positive ions and reflection of electrons modify the results predicted by the simple Korteweg-de Vries fluid model in such a way that the Mach number is reduced as the ion temperature and the population of reflected electrons increase. Comparison with experimental observations shows that the measured values of the Mach number can be reproduced by this kinetic model under proper selection of the ion temperature and the shape of the reflected electron distribution function with a dependence on the negative ion concentration.
要約: 負イオンを含む多成分プラズマにおけるイオン音波負ソリトンの伝播特性は、電子反射と負のポテンシャル井戸における正イオンの捕捉を考慮した運動論モデルに基づいて研究されている。ポアソン方程式は、サグデーエフ・ポテンシャル形式(1966年)を用いて自己無撞着に解かれる。正イオンの捕捉と電子の反射に伴う運動論的効果が、単純なコルトヴェーグ・ド・フリース流体モデルによって予測される結果を修正し、イオン温度と反射電子の割合が増加するにつれてマッハ数が減少することが検証されている。実験観測との比較により、負イオン濃度に依存する反射電子の分布関数の形状とイオン温度を適切に選択することで、この運動論モデルによって測定されたマッハ数を再現できることが示されている。