Interaction of high-frequency electrostatic waves and a staticelectron density perturbation is considered in a dusty plasmaincluding the effect of dusty charging. The static electrondensity perturbation is created by the low-frequencyponderomotive force in the parameter regime of a dusty plasmawhere the electron Debye length and temperature are much greaterthan the ion Debye length and temperature, respectively. Theelectron momentum damping rate (νe) due to the high-frequencycharging process of the dust grains can be much greateror much smaller than the electron plasma frequency or wavefrequency (ω) under consideration, depending upon theparameters of the dusty plasma.When ω>>νe, the nonlinear high-frequency wave coupledwith the electron density perturbation is described by anonlinear Schrödinger equation, which bears a modulationallyunstable envelope. When ω<<νe, the high-frequencyelectrostatic wave reduces to a dust charge relaxation mode andthe coupled nonlinear wave equation yields a solution of envelopeshocks.
高周波静電波と静的電子密度擾乱の相互作用を、ダスト帯電の効果を含めてダストプラズマ中で考察する。静的電子密度擾乱は、ダストプラズマのパラメータ領域において、電子デバイ長と電子温度がイオンデバイ長とイオン温度よりもそれぞれ十分に大きい場合に、低周波ポンデロモーティブ力によって生成される。ダスト粒子の高周波帯電過程による電子運動量減衰率(νe)は、考察するパラメータに応じて、電子プラズマ周波数または波動周波数(ω)よりもはるかに大きくなり得るか、あるいははるかに小さくなり得る。ω>>νeの場合、電子密度擾乱と結合した非線形高周波静電波は、変調不安定性の包絡線を持つ非線形シュレーディンガー方程式によって記述される。ω<<νeの場合、高周波静電波はダスト電荷緩和モードに帰着し、結合した非線形波動方程式の解は包絡線衝撃波を与える。