Резонансные и нестационарные электромагнитные процессы в слоистых плазменных структурах

• Автор: Бакунов, Михаил Иванович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 371 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Структурные электродинамические эффекты в области плазменного
резонанса тонких неоднородных слоев
1.1. Поляризуемость тонкого плазменного слоя в зависимости от профиля неоднородности резонансной области
1.2. Резонансное поглощение и экранирование электромагнитного излучения тонкими плазменными слоями
1.3. Поверхностные электромагнитные волны в слоистых структурах
с резонансной плазменной пленкой
1.4. Генерация второй гармоники электромагнитного излучения в резонансных плазменных слоях
1.5. Г енерация второй гармоники в условиях стрикционной деформации профиля плотности пограничного плазменного
слоя
1.6. Переходное излучение в неоднородных плазменных слоях
Глава 2. Преобразование поляризации электромагнитного излучения и формы импульсных сигналов при отражении от тонкослойных плазменных структур в условиях плазменного резонанса
2.1. Преобразование поляризации в изотропной плазменной пленке
2.2. Особенности преобразования поляризации в гиротропных плазменных пленках
2.3. Эффект расщепления квазимонохроматического импульса при отражении от резонансной плазменной пленки (спектральный подход)
2.4. Анализ расщепления импульса в рамках временного подхода
2.5. Аналоговое моделирование эффекта расщепления
2.6. Расщепление при многократном отражении. Влияние неоднородности пленки. Расщепление при прохождении через уединенный слой

Глава 3. Трансформация электромагнитного излучения на резкой плазменной
границе. Резонансы геометро-поляризационной природы
3.1. Магнитный эффект Брюстера и поглощение электромагнитных волн в неоднородной плазме
3.2. Проникновение НЧ волны через резкую границу магнитоактивной плазмы
3.3. Трансформация ТМ волны при наклонном падении на фронт ионизации
3.4. Энергетические особенности преобразования электромагнитной волны на фронте ионизации, сопровождаемом электронным потоком
Глава 4. Преобразование и высвечивание поверхностных электромагнитных
волн в нестационарных плазменных структурах
4.1. Трансформация ПЭВ на временном скачке плотности плазменного полупространства
4.2. Трансформация ПЭВ, направляемой слоем нестационарной плазмы на металлической подложке
4.3. Адиабатическая эволюция ПЭВ в плавно нестационарных плазменных структурах. Адиабатические инварианты
Глава 5. Нестационарный ввод электромагнитного излучения в открытые
волноводные структуры
5.1. Захват электромагнитной волны границей образовавшейся плазмы
5.2. Ввод электромагнитного излучения в нестационарные плазменные волноводные структуры
5.3. Плазменно-резонансный элемент нестационарного ввода излучения в планарный диэлектрический волновод

Глава 6. Трансформация ленгмюровских и свистовых волн в
нестационарной плазме
6.1. Трансформация ленгмюровской волны при нормальном падении на фронт ионизации (кинетическое описание). Скомпенсированная по току продольная статическая мода
6.2. Квазигидродинамическое материальное уравнение нестационарной теплой плазмы. Трансформация ленгмюровских волн на движущихся слоях ионизации произвольного профиля
6.3. Диссипация и высвечивание ленгмюровских волн при наклонном падении на фронт ионизации
6.4. Резонансное поглощение электромагнитной волны в движущемся слое плазмообразования
6.5. Трансформация свистовой волны в результате ионизационных процессов в магнитоактивной плазме
Заключение
Литература
Список работ по диссертации

8. Дано последовательное асимптотическое решение классической задачи о проникновении НЧ волны через границу «магнитоактивная плазма - вакуум». Получены простые формулы для коэффициентов прохождения и отражения при падении волны как со стороны вакуума, так и со стороны плазмы. Указаны условия эффекта сильного прохождения волны через границу и раскрыта его поляризационная природа.
9. Построена полная картина трансформации электромагнитного излучения ТМ поляризации на релятивистском фронте ионизации в режимах как встречного, так и попутного распространения падающей волны и фронта. Впервые исследованы энергетические закономерности трансформации для двумерных волновых пакетов. Указан резонансный (по плотности образующейся плазмы) эффект сильных (до 60%) потерь энергии на возбуждение ленгмюровских волн за фронтом ионизации при малых отклонениях падения электромагнитной волны от нормального и раскрыта его геометро-поляризационная природа. Показано, что с увеличением угла падения процесс возбуждения ленгмюровских волн теряет резонансный характер, а его эффективность возрастает и может достигать 80% в условиях, когда фронт ионизации нагоняет электромагнитную волну. Дана «привязка» результатов к имеющимся экспериментальным данным. Показано, что увлечение вслед за фронтом ионизации электронной компоненты образующейся плазмы даже со скоростями, существенно меньшими скорости фронта, может заметно улучшить энергетическую эффективность доплеровского преобразования электромагнитной волны.
Ш.Исследована трансформация электромагнитных волн поверхностного типа в открытых волноводных структурах с нестационарной - за счет процессов ионизации и деионизации (прилипания, рекомбинации) -плазмой. Для резко нестационарных структур (границы плазменного полупространства, плазменного слоя на идеально проводящей подложке) изучены кинематические и энергетические характеристики как вторичных направляемых волн, так и высвечиваемого объемного из-