Особенности энергообмена ЭМ излучения с плазмой в статических полях

• Автор: Костюков, Игорь Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Теория возмущений для усредненных характеристик гамильтоновых систем

1.1 Приближенное выражение для среднего изменения переменных действия

1.2 Поправки высшего порядка

1.3 Интегральные инварианты Пуанкаре и некоторые точные соотношения

1.4 Обсуждение полученных результатов

2 Энергообмен электронов с ЭМ излучением в статических полях. Режим слабого ЭМ поля

2.1 Влияние статического поля на взаимодействие электронов с ВЧ полем

в одномерной задаче

2.1.1 Энергообмен электронов с ВЧ полем вблизи электрода

2.1.2 Затухание и накачка ленгмюровского солитона
2.2 Взаимодействие электронного пучка с ЭМ волной в неоднородном магнитном поле
2.2.1 Система координат, связанная с линиями магнитного поля
2.2.2 Переменные действия-угол и энергообмен между электронами и
ЭМ волной
2.2.3 Предел однородного магнитного поля

2.2.4 Влияние неоднородности магнитного поля на энергообмен электронов с ВЧ полем
2.3 Стохастический нагрев в разряде низкого давления с обращением магнитного поля
2.3.1 Гамильтонов анализ и классификация траекторий
2.3.2 Вычисление порога перехода к стохастичности
2.3.3 Квазилинейное уравнение и мощность стохастического поглощения
3 Взаимодействие электронов с ЭМ излучением в статических полях. Режим сильного ЭМ поля
3.1 Переменные действие - угол для релятивистского рассеяния в потенциальном и лазерном полях
3.2 Энергоообмен электронов с ЭМ волной при рассеянии в потенциальном
поле
3.3 Обратное тормозное излучение и релятивистский эффект Маркуса
3.4 Столкновительное поглощение релятивистски сильного лазерного излучения в плазме
3.5 Обсуждение режимов сильного и слабого поля
Заключение
Литература

Введение
Взаимодействие заряженных частиц с электромагнитным (ЭМ) излучением играет важную роль в разнообразных физических процессах. С исследованиями в этой области тесно связано развитие работ по управляемому термоядерному синтезу, электронике СВЧ, физике плазмы и астрофизике [1-4]. Помимо этих достаточно традиционных приложений, в последнее время интерес к взаимодействию излучения с заряженными частицами стимулируется перспективами использования соответствующих процессов при разработке новых схем инерциального термоядерного синтеза [5], рентгеновских лазеров [6,7], и в ряде современных плазменных технологий [8-10].
В реальных условиях взаимодействие заряженных частиц с излучением часто происходит в присутствии внешних пространственно неоднородных статических полей. Такие неоднородности существенно затрудняют исследование физических процессов. Точные аналитические решения, описывающие взаимодействие частиц с излучением в статических полях произвольной конфигурации, невозможно найти в общем случае. Этим обуславливается применение различных приближенных методов.
С формальной точки зрения процесс взаимодействия может быть описан в рамках гамильтоновой механики. Как отмечалось выше, количество задач, которые могут быть решены точно очень мало, и поэтому вопрос о влиянии возмущения на движение системы, соответствующее решению интегрируемой задачи, уже давно является одним из важнейших вопросов механики. Для учета возмущения был разработан целый ряд методов в приложении к небесной механики [11]. Однако, они обладали существенным недостатком, связанным с существованием в решении неограниченно

0.01 0.5
у/у~
Рис. 2.2: Зависимость (Д£) от нормированной скорости пучка о/о„ при коь/и ; 0.5 (сплошная линия). Та же зависимость в отсутствии статического шля С/0 = (прерывистая пиния).