SVILUPPO DI UN MODELLO IBRIDO-PARTICELLARE PER LO STUDIO DI UN MOTORE MPD CON CAMPO MAGNETICO APPLICATO

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Nel presente lavoro sono stati sviluppati due codici bidimensionali assialsimmetrici per la valutazione del comportamento del plasma dentro e fuori della camera accelerativa di un propulsore MPD con campo magnetico applicato. Entrambi i codici utilizzano uno schema ibrido per lo studio delle caratteristiche del plasma. Le particelle pesanti sono trattate attraverso un algoritmo PIC, mentre i campi elettromagnetici dovuti, sia alla differenza di potenziale che al moto delle particelle, sono determinati attraverso uno schema fluidodinamico per gli elettroni. Si sono inoltre simulati i fenomeni collisionali fra elettroni e ioni nonché il fenomeno della ricombinazione all’esterno della camera accelerativa. Si è voluta porre l’attenzione, durante la realizzazione del modello, principalmente sulla soluzione delle equazioni di Maxwell, ritenendo che i campi magnetici indotti dalle correnti fossero fondamentali per un adeguato approccio al problema dell’accelerazione. Una appropriata trattazione ha richiesto la soluzione delle equazioni complete dell’elettromagnetismo, salvo che per il termine della corrente di spostamento che si è ritenuto di poter trascurare. Si sono riportati i risultati ottenuti durante le simulazioni; essi risultano in linea con i dati sperimentali disponibili e con i risultati che si ottengono attraverso trattazioni analitiche semplificate.