Дрейфовая неустойчивость
Cтраница 3
При учете отброшенных выше диссипативных эффектов дрейфовые волны нарастают во времени. В зависимости от того, какой именно дисси-пативный эффект играет основную роль, можно говорить о том или ином виде дрейфовой неустойчивости. [31]
Плазма в работе [336] предполагается имеющей максвелловское распределение по скоростям. Кан в [325] показал, что, поскольку магнитное поле неоднородно из-за продольных токов, требование баланса давлений приводит к требованию такого градиента давлений, который приводит к дрейфовой неустойчивости с низким пороговым значением тока. Этот эффект важен при ] 3 10 - 2 ( т.е., например, в области дневного полярного каспа) и не важен для верхней ионосферы. [33]
В том случае, если Т е не зависит от х, а 7 мала, как показано в § 2.5, неустойчивость получаем при учете инерции ионов. При исследовании дрейфовой неустойчивости до сих пор использовалось приближение геометрической оптики ( мы полагали, что kx не зависит от х, и считали, что kx С ky) В этом параграфе исследуем более общий случай и получим квазилинейные уравнения именно для такого случая дрейфовой неустойчивости. [34]
Из критериев (3.3) и (3.6) следует, что чем ниже частота в. Например, на дрейфовые неустойчивости можно влиять, используя частоту и, меньшую ионно-циклотронной о) Я1 - Необходимо только, чтобы магнитное поле в. [35]
Результаты эксперимента свидетельствуют об увеличении энергетического времени жизни. Это может быть связано с эффективным нагревом. С другой стороны, энергетическое время жизни может увеличиваться за счет стабилизации магнитно-звуковой волной наиболее опасных неустойчивостей, приводящих к выносу тепла на стенки системы, например дрейфовых неустойчивостей. Возможно также одновременное действие этих факторов. [36]
В том случае, если Т е не зависит от х, а 7 мала, как показано в § 2.5, неустойчивость получаем при учете инерции ионов. При исследовании дрейфовой неустойчивости до сих пор использовалось приближение геометрической оптики ( мы полагали, что kx не зависит от х, и считали, что kx С ky) В этом параграфе исследуем более общий случай и получим квазилинейные уравнения именно для такого случая дрейфовой неустойчивости. [37]
Кроме крупномасштабных, трактуемых в рамках магнитной гидродинамики неустойчивостей в плазме токамака могут развиваться менее опасные мелкомасштабные неустойчивости. В них проявляются эффекты конечного ларморовского радиуса и различия в движении разных групп частиц. Теоретически они анализируются в рамках кинетического уравнения с самосогласованными электрическим и магнитным полями и поэтому получили название кинетических. Сюда относятся прежде всего различные типы дрейфовых неустойчивостей, связанных с возбуждением дрейфовых волн. [38]
Исследование устойчивости плазмы в линейном приближении не дает прямого ответа на этот вопрос, поскольку условия стабилизации некоторых из дрейфовых неустойчивостей являются довольно жесткими, и поэтому трудно надеяться на возможность отыскания тороидальной конфигурации, свободной от всех неустойчивостей. Однако инкремент нарастания многих неустойчивостей сравнительно мал, и поэтому за счет нелинейности амплитуда колебаний, а следовательно, и макроскопический усредненный эффект должен быть невелик. Чтобы вполне убедиться в этом, желательно провести последовательное нелинейное рассмотрение. Такое рассмотрение удается провести для некоторых из дрейфовых неустойчивостей. Однако на первой стадии исследования более целесообразным представляется не вывод более или менее точных соотношений для коэффициентов усиленной диффузии и теплопроводности, связанных с той или иной неустойчивостью, а некоторая грубая классификация неустойчивостей по степени их опасности, основанная на порядковых оценках, использующих соображения размерности. Тем самым можно будет определить, какие из неустойчивостей требуют наибольшего внимания. [39]
Дело в том что многие плазменные неустойчивости вызываются резонансным взаимодействием какой-либо группы или сорта частиц, которые являются выразителями неравновесности плазмы. Резонансное взаимодействие с остальными частицами при развитии неустойчивости исключается за счет автоматического подбора параметров плазменных колебаний. При резко неоднородном распределении скорости такая ситуация невозможна, так как для любой группы частиц найдется область пространства, в которой за счет доплеровского сдвига частоты данная группа окажется в резонансе с колебаниями. Можно сказать, что неоднородное движение уравнивает все частицы по отношению к колебаниям. В случае дрейфовой неустойчивости существенно, что с колебаниями получают возможность резонансно взаимодействовать не только электроны, но и ионы. [40]
Другие типы неустойчивостей вызывают пространственное перераспределение заряженных частиц в плазме. Среди них наиболее быстро развиваются гидродинамические неустойчивости. Они возникают, если пространственное распределение плазмы неустойчиво по отношению к малым перемещениям. В этом случае при развитии неустойчивости происходит распад пространственной конфигурации плазмы. Более медленными являются диссипативная или перегревная неустойчивость, основу которой составляет повышенное выделение энергии в некоторой области плазмы при малых возмущениях, а этот эффект далее усиливает возникшее возмущение плазмы. Еще более медленными оказываются дрейфовые неустойчивости, которые развиваются за времена ухода заряженных частиц из плазмы. [41]
Страницы: 1 2 3