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.

Досліджено нестійкість поверхневих плазмонів під час їх взаємодії з потоком заряджених частинок, що перетинають межу розділу середовищ або відбиваються від неї. Вивчено вплив граничних умов для хвилевої функції електронів на величину інкремента нестійкості плазмонів. Подано нелінійні рівняння, які описують еволюцію густини електронів та плазмонів, і побудовано графіки залежності цих величин від часу.

Проаналізовано питання еволюційності в магнітній гідродинаміці, пов'язані з заданням граничних умов на поверхні розриву МГД величин, що забезпечує одиничність завдання течії МГД поля. На основі методу інтегральних рівнянь лінійної магнітної гідродинаміки розглянуто алгоритм урахування еволюційних змін пакету МГД хвиль, які нормально падають на плоску межу плазменної неоднорідності, що починає рівномірний рух перпендикулярно до своєї межі в довільний момент часу.

Проанализированы вопросы эволюционности разрывов в магнитной гидродинамике, связанные с заданием граничных условий, что обеспечивает единственность задания течения МГД поля. На основе метода нестационарных интегральных уравнений линейной магнитной гидродинамики рассмотрен алгоритм учета эволюционного изменения пакета МГД волн, нормально падающих на плоскую границу плазменной неоднородности, которая начинает равномерное движение перпендикулярно своей границе в произвольный момент времени.

The problems related to the evolution of breaks in magnetic hydrodynamics connected with the boundary conditions representation providing the MHD field flow representation uniqueness are analyzed in this work. On the basis of the linear MHD non-stationary integral equations an algorithm of the evolutionary variation account of the MHD waves packet normally incident on the plasma non-uniformity plane boundary, which begins its uniform moment perpendicular to its boundary at an arbitrary instant, is considerate.

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.

Запропоновано новий нелінійний механізм генерації кінетичних альвенівських хвиль у однорідній замагніченій плазмі. Як механізм генерації розглянута параметрична нестійкість, де хвилею накачки є нижньогібридна хвиля. На основі дворідинної магнітної гідродинаміки отримано нелінійне дисперсійне рівняння для кінетичних альвенівських хвиль та нижньогібридних хвиль. З комбінації цих двох рівнянь отримано нелінійне дисперсійне рівняння, яке описує трихвильову взаємодію. Показано, що врахування кінетичних ефектів у альвенівських хвилях (скінченності ларморівського радіуса іонів) суттєво впливає на параметричну взаємодію хвиль. Отримані результати використовуються для аналізу експериментальних даних у космічній плазмі.

Теоретично досліджено можливість генерації та посилення електромагнітних коливань плазмою, що обертається у перехресних радіальному електростатичному та аксіальному магнітному полях у вільному просторі. Отримано дисперсійне рівняння електрон-хвильової взаємодії. Показано, що генерація та посилення хвиль можливе за умов черенковського резонансу.

Експериментально досліджено дисперсію хвиль, що збуджуються пучком швидких електронів у пучково-плазмовій системі зі слабкозамагніченою плазмою, неоднорідною вздовж його траєкторії. З'ясовано, що за межами областей локального плазмового резонансу ці хвилі є хвилями просторового заряду в електронному пучку, підсилені в надкритичній плазмі. Проаналізовано деякі особливості амплітудно-частотних спектрів власних коливань у пучково-плазмовій системі зі зростаючою густиною плазми вздовж траєкторії електронного пучка і роль неоднорідності плазми та нелінійності колективних процесів пучково-плазмової взаємодії в їх формуванні.

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: Д23 + В333.26

Рубрики:

Метеорологія

Коливання і хвилі в плазмі

Шифр НБУВ: Ж14846 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.263

Рубрики:

Взаємодія електромагнітних хвиль з плазмою

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вивчено розсіяння звичайної електромагнітної хвилі на кінетичних альвенівських хвилях (КАХ) в замагніченій плазмі з низьким плазмовим параметром beta. На основі дворідинної магнітної гідродинаміки отримано нелінійне дисперсійне рівняння і знайдено інкремент розвитку нестійкості. Показано, що звичайна електромагнітна хвиля може розпадатися на КАХ і другу звичайну електромагнітну хвилю. Розглянута параметрична нестійкість може мати місце в іоносфері та нижній магнітосфері Землі, де значення плазмового параметра beta низьке.

Ключ. слова: плазма тлеющего разряда, катодное падение потенциала, энергия ионов и атомов, бомбардирующие поверхность катода частицы
Індекс рубрикатора НБУВ: В333.26

Рубрики:

Коливання і хвилі в плазмі

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено характеристики неоднорідної плазми. Проаналізовано рух зарядженої частинки у полях складних конфігурацій та наближене кінетичне рівняння для функції розподілу частинок. Розглянуто лінійні хвильові процеси, які характеризуються збуренням невеликої амплітуди у порівнянні з рівноважним значенням концентрації плазми, електромагнітних полів та деяких інших фізичних величин. Виявлено, що у неоднорідній плазмі відбувається модифікація спектра низькочастотних хвиль і з'являються додаткові механізми нестійкості, застосування яких пояснює генерацію геомагнітних пульсацій деяких типів, великомасштабні збурення у внутрішній магнітосфері Землі.

Приведены характеристики неоднородной плазмы. Проанализировано движение заряженой частицы в полях сложных конфигураций и приближенное кинетическое уравнение для функции распределения частиц. Рассмотрены линейные волновые процессы, которые характеризуются возбуждением небольшой амплитуды в сравнении с равномерным значением концентрации плазмы, электромагнитных полей и некоторых других физических величин. Обнаружено, что в неоднородной плазме происходит модификация спектра низкочастотных волн и появляются дополнительные механизмы неустойчивости, применение которых объясняет генерацию геомагнитных пульсаций некоторых типов, масштабные возбуждения во внутренней магнитосфере Земли.

На границі магнітоактивне середовище - діелектрик (вакуум) досліджено черенківське випромінювання поверхневих хвиль часткою, яка рухається по гвинтовій лінії відносно постійного магнітного поля. Розглянуто низькочастотні та високо частотні області, в яких збуджуються поверхневі електростатичні та геліконові хвилі

На границе магнитоактивная среда-диэлектрик (вакуум) исследовано черенковское излучение поверхностных волн частицей, движущейся по винтовой линии относительно постоянного магнитного поля. Рассмотрены низкочастотные и высокочастотные области, в которыхвозбуждаются поверхностные электростатические и геликоновые волны

The Cherenkov radiation of surface waves by a particle moving along the spiral line relative to the constant magnetic field has been studied on magnetoactive medium - dielectric (vacuum) interface. Low-frequency and high-frequency ranges where the surface electrostatic and helicon waves are excited have been considered

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.

Виконано експериментальне дослідження, спрямоване на виявлення передбаченого теорією просвітлення хвильового бар'єра в неоднорідній плазмі за рахунок механізму, в основі якого лежить фазове фокусування електронів плазми під час їх руху в електричному полі потенціальної ями, що існує у плазмовому утворенні. Для створення плазмового об'єкта, подібного до теоретичної моделі, використано симетричне витікання плазми з несамостійного розряду Пеннінга в аргоні вздовж магнітного поля в області з нижчим тиском газу. Для збудження хвиль і дослідження їх характеристик застосовано зондову методику. Передбачений теорією ефект виявлено для електронних плазмових хвиль, що належать до верхньогібридної дисперсійної гілки коливань слабкозамагніченої плазми.