Динамическая теория взаимодействия мощного излучения с плазмой

• Автор: Андреев, Николай Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 331 c. : ил

ГЛАВА I. РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПАРАМЕТРИЧЕСКИ НЕУСТОЙЧИВОЙ ПЛАЗМЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ МОЩНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО П0ЛЯ

§ I. Основные уравнения

§ 2. Динамика анизотропного перераспределения электронов; моменты функции распределения

§ 3. Одномерная релаксация электронов

§ 4. Численное моделирование насыщения резонансной

параметрической неустойчивости

Глава II. ЭФФЕКТЫ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ МОЩНОГО 2 -ПОЛЯРИЗОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПЛАЗМУ

§ 5. Основные уравнения

§ 6. Динамика нелинейного просветления слоя плазмы при

деформации плотности пондеромоторной силой

§ 7. Нестационарное взаимодействие мощного излучения

с разлетающейся плазмой
§ 8. Динамика отражения излучения от движущейся плазмы
в модели плоскослоистой среды
Глава III. ДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЩНОГО Р-ПОЛЯРИ30ВАНН0Г0 ИЗЛУЧЕНИЯ С ДВИЖУЩЕЙСЯ ПЛАЗМОЙ
§ 9. Основные уравнения
§ 10. Численное моделирование взаимодействия лазерного
излучения с плазмой - код ЬААТ
§ II. Динамика поглощения мощного лазерного излучения
разлетающейся плазменной короной мишени. . ,
§ 12. Энергетические спектры горячих электронов в лазерной

плазме; эффект подавления генерации быстрых
электронов
§ 13. Динамика генерации гармоник частоты греющего
излучения в лазерной плазме; спектры отраженного
излучения
Глава IV. ЭФФЕКТ САМООГРАНИЧЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО
ПОЛЯ В ДВИЖУЩЕЙСЯ ПЛАЗМЕ '
§ 14. Нелинейные материальные уравнения в движущейся
плазме
§ 15. Нелинейные волны § - поляризованного электромагнитного поля в плазме, разлетающейся со скоростью,
близкой к скорости звука. . .
§ 16. Распространение $ - поляризованного излучения в
сверхзвуковом потоке плазмы
§ 17. Эффект самоограничения Р-поляризованного волнового
поля при сверхзвуковом разлете плазмы
§ 18. Нелинейное отражение излучения от неоднородного
сверхзвукового потока плазмы.
§ 19. Эффект самоограничения волнового поля в динамическом процессе взаимодействия мощного излучения с
плазмой
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Исследование взаимодействия мощного излучения с плазмой привлекает в последнее время большое внимание как в связи с многочисленными практически важными приложениями в электронике, радиосвязи и энергетике, так и в связи с изучением фундаментальных физических процессов в лабораторной и космической плазме. Среда требующих понимания явлений можно отметить распространение и поглощение электромагнитных волн в ионосфере и плазме космического пространства, нагрев и удержание высокотемпературной плазмы в термоядерных устройствах, явления в плазменных генераторах, усилителях и различных устройствах, используемых для преобразования волн.
С появлением источников электромагнитного излучения большой мощности в ВЧ, СВЧ и оптическом (лазерном) диапазонах практика их использования поставила задачу исследования процесса взаимодействия излучения с веществом и изучения поведения плазмы в таких условиях, когда свойства электромагнитного поля и плазмы являются существенно нелинейными. С другой стороны, развитие нелинейной электродинамики и физики плазмы привело к открытию новых физических явлений, положенных в основу устройств и процессов как уже реализованных, так и еще требующих своей практической реализации. Примером одной из важных и актуальных проблем является задача реализации лазерного управляемого термоядерного синтеза / 1-5 /, для решения которой необходимо, в частности, обеспечить высокую эффективность поглощения лазерного излучения плазменной короной мишени. Такая задача требует от теории не только построения адекватной картины воздействия мощного излучения на вещество, но и точного количественного описания нелинейных процессов, про-

ного поля В0 И В0 , препятствующего перераспределению частиц в направлениях перпендикулярных В0
Для анализа системы уравнений (1.21) при одномерной релаксации используем преобразование Фурье в пространстве скоростей
(3.1)
При экспоненциальном нарастании коэффициента диффузии Д(( (-£) (2.22), когда с!&Н/ЛЬ = 2$ЫсцгА11 » в получающейся из (1.21) системе уравнений для гармоник р (р^) зависимость от времени и переменной ^ входит только в виде безразмерной комбинации
/ = о^2 А„(£).
Поэтому, имея в виду однородность исследуемых уравнений, решение для гармоник Г^(р можно искать в виде произведения
60 (3-2)
где ре ■£ = о) = |с(гё Г0 ( Ц , /=о)ехр(^^) - Фурье образ начальной функции распределения электронов. При этом для гармоник ,
зависящих от одной автомодельной переменной ^ , из (1.21) получаем следующую бесконечную систему обыкновенных дифференциальных уравнений (Ьг= +2Д, Л= 1,2,...):

Уу
-тг^'ШМ-м>'4)г1
Ы+1
с граничными условиями