Наведено результати вивчення аналітичної теорії та моделювання методом макрочастинок параметричної іонно-циклотронної нестійкості плазми в електричному полі швидкої магнітозвукової хвилі з частотою, близькою до циклотронної частоти іонів, із теорії кінетичної параметричної іонно-звукової нестійкості плазми в електричному полі гелікона. Обговорено експерименти з ВЧ-нагрівання та явищ переносу плазми в торсатроні "Ураган-3М" і в геліконних джерелах, в яких ці нестійкості можуть відігравати важливу роль.

Систематично наведено основи взаємодії потоків заряджених частинок з плазмою. Розглянуто фізичні механізми виникнення пучкових нестійкостей, нелінійну теорію збудження хвиль, конкуренцію коливань, керування спектром частот і підвищення ефективності взаємодії пучка з плазмою.

Для визначення області стійкості плазми побудовано поверхню рівня власних значень багатопараметричної спектральної задачі як функцію наявних керуючих параметрів.

Розглянуто результати теоретичних та експериментальних досліджень, проведених у ХФТІ, зі збільшення частоти відбитої від рухомої плазми електромагнітної хвилі, показано перспективність цього напряму плазмової електроніки.

Scattering of a transverse electromagnetic wave by turbulent density fluctuations in an homogeneous magnetoactive plasma in the presence of an upper hybrid (UH) pump wave is investigated. We consider the case the UH pump wave decays into daughter and lowfrequency waves, such as modified convective cells and ion-sound oscillations. It is shown that, for typical parameters of ionospheric and hot plasma, the differential cross-section depending on pump wave amplitude exceeds the terms due to the thermal noise scattering by several orders of magnitude.

Досліджується розсіяння електромагнітних хвиль на турбулентних флуктуаціях у неоднорідній магнітоактивній плазмі, що перебуває під дією зовнішнього ВЧ-поля накачки у діапазоні частот нижнього гібридного резонансу. На основі кінетичного підходу обчислено спектральну густину флуктуацій електронної щільності за наявності параметричної нестійкості. Показано, що основний внесок у коефіцієнт розсіяння дає комбінаційне розсіяння електромагнітних хвиль на електронно-дрейфових флуктуаціях. Отримано вираз для диференціального перерізу розсіяння у запороговій області параметричної нестійкості. Знайдено залежність перерізу розсіяння від амплітуди, частоти та градієнта густини плазми. Зроблено аналіз виразу для перерізу розсіяння для типових параметрів термоядерної та іоносферної плазми.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.263

Рубрики:

Взаємодія електромагнітних хвиль з плазмою

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено коливальні процеси в циліндричній системі потік заряджених часток - напівпровідник - діелектрик (метал), яка розміщена в зовнішньому постійному магнітному полі. Показано, що в цій системі, крім нестійкості хвиль Ван-Кампена, виникає нестійкість циклотронних хвиль. Збільшення зовнішнього постійного магнітного поля та ефективної частоти зіткнень електронів призводить до зменшення інкрементів нестійкості зазначених хвиль.

За умов аномального скін-ефекту розглянуто відбиття похилої електромагнітної хвилі від різкої межі плазми за змішаного (дзеркально-дифузного) відбиття електронів від межі. Розроблено ефективну для даних умов методику розв'язання межової задачі Рімана - Гілберта й отримано явні наближені рівності для імпедансу й амплітуд хвиль.

Показано, що поверхневі електронні стани, зумовлені нерівною межею, призводять до виникнення неоднорідності вздовж нормалі до межі плазми. У цьому випадку розміри неоднорідностей великі у порівнянни з висотою та періодом нерівностей. За умов, коли глибина проникнення електромагнітного поля у середовище набагато менша або набагато більша за розміри неоднорідностей, одержано та досліджено закон дисперсії поверхневих поляритонів.

Розглянуто існування та визначено властивості розв'язку нелінійної крайової задачі для самоузгодженого потенціалу електричного поля в багатокомпонентній плазмі для різних частинних випадків нелінійностей. Проведено дослідження стабілізації розв'язків задачі за крайовою умовою і показано, що стабілізація цих розв'язків має місце для нелінійної крайової задачі, а для лінійної вона відсутня.

Пояснено вигляд функцій розподілу електронів за швидкостями, виміряними КА "Voyager-1" у різних частинах плазмового тора Іо. Доведено, що наявність високоенергетичних "хвостів" визначається присутністю азимутального електричного поля, створеного "юпітеріанським вітром". Максвеллівська частина функцій розподілу відповідає системі електронів і збуджених іонів, що знаходяться в тепловій рівновазі.

У межах лінеарізованої моделі беззіштовхувальної плазми досліджено вплив процесів зарядки на ефективне екрановане поле навколо зарядженої макрочастинки. Показано, що в широкому діапазоні параметрів плазми процеси зарядки суттєво не змінюють величину ефективного екранованого поля, передбачену рівноважною лінійною теорією екранування. Істотні відхилення від лінійної теорії екранування можна очікувати у випадку великих розмірів мікрочастинок - порядку довжини Дебая. Розглянуто асимптотичну поведінку ефективних потенціалів.

Ключ. слова: HELIAS, stellarator, guiding center equations, guiding center distribution function, magnetic field resonance, electric field potential
Індекс рубрикатора НБУВ: В333.263 + В333.63

Рубрики:

Взаємодія електромагнітних хвиль з плазмою

Магнітне утримання плазми. Магнітні уловлювачі

Шифр НБУВ: Ж29137 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На базі методу нерівноважного статистичного оператора Зубарєва Д. М. статистично описано пилову плазму у власному електромагнітному полі. Одержано узагальнені гідродинамічні рівняння переносу, в яких ядра переносу перенормовані з урахуванням кінетики пилових частинок і залежать від стану електромагнітного поля.

Изучена релаксация скорости и температуры электрона в кристалле. Задача проанализирована на основе кинетического уравнения для электрона в равновесном фононном термостате с помощью метода сокращенного описания, что ведет к обобщению стандартного метода Чепмена - Энскога. Показано, что предложенный Ландау метод изучения релаксационных явлений в плазме соответствует простейшей апроксимации в рамках теории, развитой в настоящей работе.

На основі методу скороченого опису Боголюбова та квазірелятивістської квантової електродинаміки знайдено статистичний оператор системи з електромагнітного поля та рівноважної плазми. Обчислення проведено в калібровці Гамільтона до другого порядку теорії збурень за взаємодією. Одержано рівняння Гамільтона - Максвелла та розглянуто їх хвильові розв'язки. Запропоновано метод побудови ефективного гамільтоніану електромагнітного поля в середовищі. На основі цього гамільтоніану запроваджено квазічастинки електромагнітного поля у рівноважній плазмі (одягнені фотони та плазмони).

Наведено результати експериментальних досліджень вибухових плазмових струменів (ПС), сформованих у відкритому просторі. Показано можливість і вивчено умови випромінювання імпульсних електромагнітних сигналів ПС. Наведено аналіз результатів експериментів із короткими та довгими ПС. Зафіксовано короткочасне зростання випроміненого сигналу під час проходження струменем поля спіралі. Запропоновано лінійно-параметричну модель взаємодії ПС зі збуджуючим електромагнітним сигналом.

Проаналізовано дисперсійні властивості запорошеної плазми (ЗП) з феромагнітними гранулами в сильному зовнішньому магнітному полі (МП). Дисперсія магнітної проникності цієї системи пов'язана з малими коливаннями магнітних дипольних моментів гранул навколо напрямку силових ліній МП. Числові оцінки типових параметрів такої ЗП показують, що у вузькому діапазоні частот у ВЧ-області діелектрична проникність та магнітна сприйнятливість системи можуть бути негативними одночасно. Це дозволяє розглядати таку плазму як лівостороннє середовище у відповідній смузі частот.

Oдержано дані про перерізи електронного збудження за рахунок зіткнень для іонів Fe у Ne-подібній плазмі на підставі КЕД підходу з використанням наближення дебаєвського екранювання.