Плазменно-волновые структуры, формируемые ВЧ-разрядом в продольном магнитном поле

• Автор: Вдовиченко, Ирина Анатольевна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 139 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ДИСПЕРСИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕОДНОГОДНЫХ ПЛАЗМЕННЫХ ВОЛНОВОДОВ В ПРОДОЛЬНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ
ЕЕ Введение
1.2. Основные соотношения
1.3. Дисперсионные характеристики собственных мод плазменного волновода в однородном продольном магнитном поле
1.3Л. Моды, направляемые однородным плазменным столбом
1.3.2. Особенности дисперсионных характеристик слоистых плазменных волноводов
1.3.3. Теоретическая модель плавно-неоднородного плазменного волновода. Дисперсионные характеристики
1.4. Структура полей собственных мод неоднородных плазменных волноводов
1.5. Выводы
ГЛАВА 2. САМОКАНАЛИГОВАНИЕ КВАЗИЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ
ВОЛН В МАГНИТНОМ ПОЛЕ В УСЛОВИЯХ ИОНИЗАЦИОННОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ
2.1. Введение
2.2. Экспериментальная установка для исследования самовоздействия квазипотенциальных волн в магнитном поле
2.3. Экспериментальное исследование мультисолитонных структур квазиэлектростатических волн
2.4. Теоретическое исследование многопучкового
самоканалирования квазиэлектростатических волн
2.5. Выводы
ГЛАВА3. ИОНИЗАЦИОННОЕ КАНАЛИРОВАНИЕ ВОЛН ВИСТЛЕ-
ГОВСКОГО ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ В ПЛАЗМЕННОЙ ОБОЛОЧКЕ
3.1. Самоканалирование волн в однородном продольном магнитном поле в ограниченной фоновой оболочке
3.1.1. Экспериментальное исследование самоканалирования волн вистлеровского диапазона частот в ограниченной фоновой оболочке
3.1.2. Численное моделирование волнового канала, формируемого при самоканалировании свистов в ограниченной фоновой плазме
3.2. Каналирование волн в неоднородном продольном магнитном поле
3.2.1. Экспериментальное исследование самоканалирования волн, формирующих разрядный канал в неоднородном продольном магнитном поле
3.2.2. Влияние продольной неоднородности магнитного поля на ионизационное самоканалирование волн с заданным замедлением
3.4. Выводы
ПРИЛОЖЕНИЕ П6
Описание изобретения к авторскому свидетельству “Устройство для
возбуждения волн в плазменном столбе”
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ Актуальность темы диссертации
Исследованию нелинейного взаимодействия сильного электромагнитного поля свистового диапазона частот < ю < (оин (о>ш и а>ин - частоты нижнегибридного и верхнегибридного резонансов соответственно) с магнитоактивной плазмой уделяется большое внимание [1-8]. При определенных условиях такие взаимодействия могут привести к образованию вытянутых вдоль внешнего магнитного поля плазменно-волноводных каналов (дактов плотности) с повышенной или пониженной плотностью плазмы [9-13]. Поддерживаемые такими структурами свистовые волны (вистлеры) играют важную роль во многих фундаментальных физических процессах в ионосфере и магнитосфере Земли. Вызывают интерес работы, использующие такие структуры в ряде приложений, включающих, в частности, активную волновую диагностику околоземного пространства [14, 15], создание высокочастотных источников плотной низкотемпературной плазмы [16-18], устройств для генерации тока и нагрева плазмы в то-камаках [19, 20], устройств для формирования активных плазменных антенн в ионосфере Земли [21, 22]. Поэтому исследования электродинамики плазменных волноводов в магнитном поле являются актуальной задачей (см. обзоры [23-25]). Важно, что экспериментальные исследования дополнялись соответствующими теоретическими моделями, поясняющими физику наблюдаемых явлений.
Общепринятым является представление плазменно-волноводного канала виде однородного кругового цилиндра [23, 24], либо однородной цилиндрической трубки [25], что существенно упрощает определение дисперсионных характеристик таких волноводов и структуры полей их собственных мод. Однако у реальных дактов плотности всегда размыты боковые стенки и часто имеются фоновые оболочки [26]. В неоднородной области волновода возможно появление резонансных поверхностей, в окрестности которых диагональные компо-

л/2шВв

т/20}Вд шве
'«Л.
Рис. 1.7.
Зависимость коэффициента замедленияр от отношения ш/ыв - я) основная симметричная
мода, б) первая симметричная мода. Тонкие кривые соответствуют однородному
волноводу радиуса, а {М> = 5 ТО31 см'3, Вц = 500 Гс, со_е > шв#)! толстые кривые
неоднородному волноводу радиуса Ь — 3 см нри разных значения параметра неоднородности Ь{К_ £.% = 5ТО11 см-3, Д) = эООГс, о>р#ши > <аВв).