Теория параметрических ионных циклотронных неустойчивостей плазмы в неоднородных электрическом и магнитном полях МГД-волны

• Автор: Корж, Александр Федорович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 157 c. : ил

ГЛАВА I. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ НЕУСТОЙЧИВОСТИ ПЛАЗМЫ В ОДНОРОДНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ И МАШИТНСМ ПОЛЯХ ВОЛНЫ НАКАЧКИ В ОБЛАСТИ ИОННОЙ ЦИКЛОТРОННОЙ ЧАСТОТЫ
1.1. Дисперсионное уравнение продольных колебаний плазмы в электрическом и магнитном полях волны накачки с со0 <: сос1
1.2. Влияние магнитного поля волны накачки на параметрическое возбуждение электронно-звуковых колебаний плазмы
1.3. Влияние магнитного поля волны накачки на параметрическое возбуждение ионных циклотронных и связанных электронно-звуковых и ионных циклотронных колебаний плазмы
1.4. Влияние магнитного поля быстрой магнитозвуковой волны накачки на параметрическую гидродинамическую ионную циклотронную неустойчивость плазмы. •••••
1.5. Влияние магнитного поля быстрой магнитозвуковой волны накачки на параметрическую кинетическую ионную циклотронную неустойчивость плазмы.

1.6. Нелинейная стадия электронно-звуковой параметрической неустойчивости

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЬНОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ ВОЛНЫ НАКАЧКИ НА ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ ПЛАЗМЫ
2.1. Влияние продольной неоднородности волны накачки на параметрическое возбуждение ионных циклотронных и связанных электроннозвуковых и ионных циклотронных колебаний
2.2. Параметрическая кинетическая ионная циклотронная неустойчивость плазмы в неоднородных полях волны накачки
ГЛАВА 3. ПОРОГИ ПУЧКОВЫХ И ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ НЕУСТОЙЧИВОСТЕЙ ПЛАЗМЫ С ПОПЕРЕЧНЫМ ТОКОМ
3.1. Влияние столкновений на диэлектрическую проницаемость плазмы в области циклотронных частот
3.2. Столкновительное затухание циклотронных колебаний плазмы
3.3. Пороги ионной циклотронной неустойчивости параметрического и пучкового типов
РИСУНКИ
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
*» 4 **>
Интенсивные исследования физических процессов, возникающих в плазме под воздействием внешних электромагнитных волн, проводятся уже несколько десятков лет. Важность этих исследований связана с тем, что динамика плазмы определяется действием самосогласованных электромагнитных полей и проблема взаимодействия электромагнитных волн с плазмой является одной из фундаментальных в физике плазмы. Актуальность задачи взаимодействия электромагнитных волн с плазмой обусловлена также рядом важных практических приложений физики плазмы: создание и нагрев плазмы ВЧ полями и исследование устойчивости плазмы в лабораторных установках, в технологических плазменных установках и в ловушках плазмы для получения управляемых термоядерных реакций, а также в многочисленных радиофизических, геофизических и астрофизических приложениях и др.
При малых значениях полей внешней электромагнитной волны (волны накачки) процессы преобразования этой волны в плазменные волны можно описывать на основе линейной электродинамики /1-5/. В достаточно сильных полях волны накачки такие процессы становятся нелинейными и говорят о параметрическом воздействии электромагнитного излучения на плазму /6/. Физические явления в такой плазме развиваются по следующей схеме /7/: волна накачки в результате процессов индуцированного или комбинированного рассеяния на частицах плазмы трансформируется в плазменные волны, происходит нарастание внутреннего поля плазменных волн -развивается параметрическая неустойчивость. При достаточ-

я*,*.* =2Е^ У(а^ У (а*> А %^гр1с)Ы?гп-)о)ы,
Уу хг — оо '
Из (1.2.18) следует, что наличие б ~ , как и в выше рассмотренных случаях приводит к изменению величины расстройки частоты, для которой инкремент максимален.
В случае, когда, равенство (1.2.17) выполняется при V - четных, также возникают параметрические неустойчивости. Если у= 2 , то решение дисперсионного уравнения
имеет вид
£ (?'- )±
Л к
+ 1 Г ✓ 2.^3яуИ 7 1/г
~ г Кд ^ ; д-* . (1.2.19)
Если у/ = 4,6, то (1.1.8) распадается на два уравнения для 8о к , которые имеют решения
Г, I А. г 5Г С1о(сАк ? кг) п
~ 2 С О +
Л к
4 Г ^ а0 (сок, Къ) т*
^ -1 л'к -! >
«г* -У Г- V" ) 1 4-
^ег = ~ 7 [* ^ J ±
Л* (1.2.20)
X Г г <2-0 ^
—г:—] "тг]
1/2
Оба решения (1.2.20) могут быть неустойчивыми, причем оба имеют одинаковый инкремент нарастания