В книге представлена современная нелинейная теория сильно неравновесной плазмы, находящейся под воздействием интенсивных высокоэнергетичных корпускулярных и волновых потоков. Основное внимание уделено изучению динамики спектров возбуждаемых колебаний при учёте ограниченности (неодномерности) и неоднородности среды. Обсуждаются механизмы насыщения возникающих неустойчивостей и их макроскопические последствия. Для описания динамики плазменных систем используются известные и разработанные авторами физические модели, обладающие большой общностью и свободные от обычно используемых ограничений. Широко применяются численные методы анализа.

Книга представляет интерес для научных работников и специалистов в области физической и плазменной электроники, а также физики плазмы в целом.

Книга может быть рекомендована для преподавателей и студентов университетов и институтов, специализирующихся по физике плазмы, электронике и смежным областям знаний.

Современная физика плазмы является одной из передовых и быстро развивающихся областей естествознания. Взгляд на физику плазмы, как на науку прикладную, сформировавшуюся прежде всего как средство решения проблемы управляемого термоядерного синтеза и ряда других практических вопросов, давно устарел. К настоящему времени мировое сообщество учёных, занимающихся физикой плазмы, сформулировало и решило множество задач, позволивших значительно развить эту область физики и продвинуться как в смежных, так и в весьма далёких по тематике научных направлениях.

Особенностью плазмы являются очень широкие пределы изменения чрезвычайно большого числа параметров и величин, которые характеризуют эту среду. Кроме того, очень невелики амплитуды возмущений, начиная с которых в значительной мере проявляются нелинейные свойства плазмы. В экспериментах плазма очень нестабильна, быстро распадается, трудно диагностируема. Экспериментальный поиск оптимальных режимов работы плазменных приборов и изучение плазмы в естественных условиях сложны, производятся на весьма дорогих установках и требуют значительных материальных, трудовых и интеллектуальных затрат.

Поэтому, прежде чем переходить к экспериментам, полезно теоретически исследовать поставленные задачи с целью выяснения физических механизмов, выбора параметров и условий будущих экспериментов, оценки возможных эффектов и выяснения картины процессов в изучаемых плазменных системах.

Перспективными в этом смысле являются получившие в последнее время развитие методы численных экспериментов. Но для их эффективного использования необходимо заметно сузить области начальных данных и интервалы значений параметров задачи. С другой стороны аналитические исследования нелинейных плазменных систем упираются в ряд серьёзных математических трудностей и прогресс здесь никак не может быть назван удовлетворительным.

Таким образом, на первый план, в настоящее время выдвигаются метода численного анализа систем нелинейных уравнений в рамках разрабатываемых теоретиками моделей плазменных явлений…

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предисловие	3

Ч а с т ь I

ГЛАВА I. Многомодовые режимы пучковых неустойчивостей в плазме и плазменных волноводах	8

1.1. Развитие длинноволнового спектра колебаний
реактивного и диссипативного рекимов резонансной
неустойчивости релятивистского электронного пучка	9
1.2. Возбуждение спектров колебаний пучком заряженных
частиц е плазменных волноводах	16
1.3. Спектр поверхностных колебании, возбуждаемых
пучком заряженных частиц в полуограниченной плазме	22
1.4. Нелинейная динамика возбуждения ленгмюровских
колебании в поперечно-неоднородной плазме	25
1.5. К теории авторезонансного ускорения ионов
в сильноточных электронных пучках	33

ГЛАВА 2. Нелинейная теория плазменно-пучковых взаимодействий в магнитоактивной плазме	42

2.1. Механизмы ограничения неустойчивостей	43
2.2. Нелинейные режимы одномодовых пучковых
циклотронных неустойчивостей	49
2.3. Циклотронные плазменно-пучковые взаимодействия
с возбуждением волновых пакетов	56

ГЛАВА 3. Излучение, динамика и взаимодействие движущихся сгустков заряженных частиц в плазме	59

3.1. Собственные поля быстрой движущейся
заряженной частицы и сгустка частиц в плазме	60
3.2. Взаимодействие сгустков и быстрых частиц
в плазме (одномерное рассмотрение)	63
3.3. Быстрые сгустки заряженных частиц в плазме
(трёхмерная геометрия)	67

Ч а с т ь II

ГЛАВА 4. Общая кинетическая теория сильнонелинейных движений плазмы	72

4.1. Основные уравнения	74
4.2, Кинетический подход к описанию
сильнонелинейных движении	75

ГЛАВА 5, Модуляционная неустойчивость турбулентной плазмы	80

5.1. Линейная теория модуляционной неустойчивости
(одномерный случаи)	80
5.2. Модуляционная неустойчивость широких
турбулентных спектров	84
5.3. Линейная теория модуляционной неустойчивости
(трёхмерный случай)	89
5.4. Темп нагрева частиц плазмы с развитой
турбулентностью	93
5.5. Ускорение частиц при воздействии мощного
СВЧ-поля на плазму	96

ГЛАВА 6. Одномерная ленгмюровская турбулентность	105

6.1. Модуляционная неустойчивость и коллапс
ленгмюровских волн под действием постоянной
накачки	106
6.2. Ленгмюровская турбулентность в
столкновителъной плазме	111
6.3. Эволюция ленгмюровского сдектра колебаний
плазмы при накачке энергии электронным
пучком	119

ГЛАВА 7. Модуляционные неустойчивости и эволюция спектров ленгмюровских колебаний в мощных полях накачки	127

7.1. Неустойчивость интенсивной ленгмюровской
волны в холодной плазме	128
7.2. Нелинейное поглощение энергии поверхностной
волны в холодной плазме с размытой границей
раздела	140
7.3. Параметрическое взаимодействие интенсивного
электромагнитного излучения с ограниченной
плазмой	145

Литература	150

Книги на ту же тему

Распространение электромагнитных волн в плазме, Гинзбург В. Л., 1960
Известия высших учебных заведений. Радиофизика: Нелинейные волны, 1976
Основы электродинамики плазмы: Учебник для физических специальностей университетов. — 2-е изд., перераб. и доп., Александров А. Ф., Богданкевич Л. С., Рухадзе А. А., 1988
Вопросы теории плазмы. Выпуск 3, Леонтович М. А., ред., 1963
Волны в магнитоактивной плазме. — 2-е изд., перераб., Гинзбург В. Л., Рухадзе А. А., 1975
Плазма — четвёртое состояние вещества. — 2-е изд., испр., Франк-Каменецкий Д. А., 1963
Введение в нелинейную физику: От маятника до турбулентности и хаоса, Заславский Г. М., Сагдеев Р. З., 1988
Итоги науки и техники: Физика плазмы. Том 2, Шафранов В. Д., ред., 1981
Микроволновая диагностика плазмы, Хилд М., Уортон С., 1968
Вопросы теории плазмы. Выпуск 18, Кадомцев Б. Б., ред., 1990
Вопросы теории плазмы. Выпуск 7, Леонтович М. А., ред., 1973
Вопросы теории плазмы. Выпуск 9, Михайловский А. Б., ред., 1979
Вопросы теории плазмы. Выпуск 17, Кадомцев Б. Б., ред., 1989
Управляемый термоядерный синтез, Киллин Д., ред., 1980
Теория волн, Виноградова М. Б., Руденко О. В., Сухоруков А. П., 1979
Солитоны и нелинейные волновые уравнения, Додд Р., Эйлбек Д., Гиббон Д., Моррис Х., 1988
Нелинейные волны 2012, Литвак А. Г., Некоркин В. И., ред., 2013
Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца: Вып. 103. Физика магнитосферы, ионосферы и распространения радиоволн, Жеребцов Г. А., ред., 1995

elapsed time 0.021 sec

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему