앞선 Two Fluid Plasma Wave 에선 전자의 주파수 영역을 다뤘다면, EMIC (Electromagnetic Ion Cyclotron) Wave에서는 Ion들의 영역을 다룰것 입니다. Ion의 특징은 전자보다 상당히 무거워서 Cyclotron 운동하는 속도도 상당히 느리다는것입니다. 그만큼 반응하는 Wave의 주파수 영역도 상당히 낮아지게 됩니다. 그래서 이제 우리는 상당히 낮은 주파수 영역을 다룰것입니다. 이런 수 들을 조금 더 다루기 쉽게 하기위해 식을 dimensionless quantity로 바꾸도록 하겠습니다.
우리는 위의 식을 EMIC(Electromagnetic Ion Cyclotron) Wave에 적합한 식이 되도록 적당한 근사를 만들것입니다. 우선 Ion cyclotron frequency에 대해 다루기 때문에 Electron cyclotron frequency보다는 매우 작은 영역의 범위를 다루게 됩니다. 이런 조건을 가지고 적당한 근사를 만들 수 있습니다.
이렇게 작은 term은 0으로 처리하고 식을 근사 합니다. 그러면
이를 토대로 Dispersion Relation을 계산하면,
(WNA=0 일때 Dispersion Relation)
(WNA=25 일때 Dispersion Relation)
WNA이 0도 일때와 0도가 아닐때 Dispersion Relation의 모양은 비슷해 보이지만 다른점은 그래프가 중간에 끊기는 지점이 나타난다는 것입니다. 먼저 Cut-off frequency를 계산해보면,
He과 O의 비율이 0이라면 분자의 해와 분모의 해가 같게 되서 분수가 
이처럼 Cut-off frequency는 ion들의 비율에 따라 바뀌는것으로 계산되었습니다.
위의 Dispersion relation을 근사 시켜보도록 하겠습니다.
그러므로 Cut-off frequency는 WNA과는 상관없고 오직 He과 O Ion의 구성 비율에만 상관이 있습니다.
(Multiful Plasma Polarization)
앞서 Polarization이 -i 면 R모드, i면 L 모드인 것을 계산 했었습니다. 위 그림은 Polarization의 복소수값을 plot한것인데요. 그래프에서 -값인 값들은 R모드이고, +값을 가르치는 값들은 다 L모드 입니다. 위 그림을 보시면 Polarization이 +값에서 -값, 혹은 -값에서 +값으로 바뀌는 지점이 있는데 그 지점을 Cross-over frequency라고 합니다. 바로 저 지점에서 전기장이 반시계 방향(R-mode)으로 돌다 반시계방향(L-mode)으로 혹은 반대로 돌게 됩니다. 25도일때 Dispersion relation을 보면 그래프가 갑자기 방향이 틀어지는 지점과 일치하기도 합니다.
이 Cross-over frequency를 수학적으로 계산하면 이 역시 Ion의 구성비율에만 관계가 있음을 알 수 있습니다.
TFPW