Ионный звук
Cтраница 2
Такова одна из возможностей генезиса ленгмюровских колебаний, известная под названием раскачки параметрической или распадной неустойчивости с участием ионного звука. Существуют и другие аналогичные процессы; некоторые из них наблюдались экспериментально в исследованиях по взаимодействию волн СВЧ-диапазона с плазмой. Характерная особенность аномальных механизмов поглощения состоит в деформации исходного максвел-ловского распределения электронов плазмы по скоростям. В результате число электронов с большими анергиями может существенно превысить равновесное значение. [16]
Вспоминая известное выражение для скорости звука в газе, можно сказать, что уравнение (12.19) дает выражение для скорости ионного звука в плазме; вместо температуры газа здесь появляется сумма температур ионов и электронов, отнесенная к массе иона. [17]
Здесь у - инкремент неустойчивости, а характерное значение ki % ( 0 1 - 0 3) шш / с5, где с, - скорость ионного звука. В случае дрейфово-диссипативной неустойчивости отсюда следует коэф. [18]
Если в начальный момент времени включается электрическое поле Е0, электроны начинают ускоряться, и, как только их скорость станет больше мкр cs, начнет развиваться неустойчивость ионного звука; сначала экспоненциально, потом инкремент должен обратиться в нуль, так как работа электрического поля над частицами плазмы растет не быстрее Г2, а в конечном итоге энергия колебаний черпается из работы поля. [19]
Как видно из рисунка заряд сначала постоянен при и VT, затем увеличивается с увеличением дрейфовой скорости, достигает максимума при и - с / kT Jrrц ( с - скорость ионного звука) и далее уменьшается. Отличие ощутимо лишь в узкой области и - УТГ Численное моделирование [45] подтверждает применимость приведенных формул для описания зарядки в плазме при наличии потока ионов. [21]
Уравнение Кортевега - де Вриза одновременно учитывает нелинейность и дисперсию волн и поэтому является удобным модельным уравнением при исследовании нелинейных диссипатив-ных процессов. В частности, сюда относится ионный звук, для которого дисперсионное соотношение (3.9) совпадает с (3.38) при замене параметра гй в формуле (3.38) на радиус Дебая - Гюккеля. [22]
Из рассмотрения, проведенного в предыдущем параграфе, вытекает, что в условиях сильной неизотермичности плазмы ионно-звуковые колебания существенно видоизменяют интеграл столкновений электронов с электронами. Это позволяет ожидать значительного влияния ионного звука и на коэффициенты переноса. [23]
В этом случае может развиваться колебательная неустойчивость, приводящая к раскачке ионного звука и ионных ленгмюровских колебаний. [24]
Так, по мере уменьшения масштаба поля и связанного с этим увеличения напряженности поля возрастает ток электронов. При больших токах наступает токовая неустойчивость и возбуждаются колебания - ленг-мюровские и ионный звук. [25]
Здесь / D - VTel nNeei - радиус Дебая - Гюккеля, причем мы считаем, что температура электронов значительно превышает температуру ионов. Рассматриваемый тип колебания, связанный с движением ионной компоненты, носит название ионного звука. [26]
Дебая - Гюккеля, и на характерных расстояниях порядка длины волны оказывается короткодействующим, как и в газе. При этом электронная компонента влияет на характер распределения полей и поэтому скорость распространения ионного звука определяется температурой электронов. [27]
В § 4 подробно рассматривалась проводимость плазмы. Мы видели, что если и становится больше, чем vs - скорость ионного звука, то развивается интенсивная ион-нозвуковая турбулентность, плотность энергии которой достигает 0 l - f - 0 2 плотности тепловой энергии плазмы. [28]
Здесь сог - ( 4nNee2 / m) lf2 - частота плазменных колебаний, полученная в пренебрежении тепловым движением электронов. Как видно, не учитывая взаимодействие слабой плазменной волны с первоначальной плазменной волной и ионным звуком ( это соответствует пренебрежению последним членом в уравнении (3.35)), мы получим, что частота слабой плазменной волны совпадает с плазменной частотой, что отвечает использованным предположениям. [29]
Страницы: 1 2 3