Cтраница 2
В § 2.12 и 2.13 показано, что если в поле с минимумом Н функция распределения F зависит от интегралов движения s и р и не зависит от номера силовой линии L, то плазма оказывается устойчивой относительно возбуждения дрейфовых волн. С другой стороны, в § 2.7 - 2.10 исследована динамика квазилинейной релаксации функции распределения, неустойчивой относительно возбуждения дрейфовых волн. [16]
Надо иметь в виду, что всегда присущая космическим объектам неоднородность и нестационарность неизбежно должна приводить к неустойчивостям. Правда, неоднородность системы дает слишком большие характерные времена для того, чтобы известные в физике плазмы неустойчивости типа желобковой или неустойчивости на дрейфовых волнах оказались бы непосредственным источником возбуждения плазменных волн. [17]
Например, поглощающие стенки нарушают полную зарядовую нейтральность. Рядом с отражающей стенкой может возникнуть переходный слой, который и определяет физику около стенки и может подавить поддерживающий дрейфовую волну гораздо меньший градиент. [18]
При рассматриваемых условиях дрейф электронов в направлении градиента плотности плазмы приводит к возникновению электрического поля в направлении, перпендикулярном магнитному полю и направлению градиента плотности. Это электрическое поле вызывает обратное движение электронов. Далее мы получим дисперсионное соотношение для дрейфовых волн. [19]
С помощью энергетического принципа, обобщенного на случай р р [80], было показано, что плазма с такой функцией распределения устойчива относительно возбуждения желобковых колебаний. Однако в работе [80] не учитывались резонансные частицы и связанные с ними эффекты возбуждения колебаний. Проведенное нами исследование показывает, что вывод Тейлора можно, по-видимому, распространить и на дрейфовые волны. При этом плазма оказывается устойчивой относительно возбуждения дрейфовых волн любой длины. Несмотря на некоторую искусственность такой модели, она весьма удачна, так как в прямом поле не нужно учитывать эффекты, связанные с кривизной силовых линий. [20]
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. [21]
Как известно, в неоднородной плазме, находящейся в магнитном поле, всегда имеются дрейфовые потоки электронов и ионов. По аналогии с обычной пучковой неустойчивостью можно думать, что такие потоки должны приводить к раскачке волн, фазовая скорость которых поперек магнитного поля порядка дрейфовой. Такие волны, которые могут быть названы дрейфовыми, действительно существуют в неоднородной плазме. Их исследование было начато работой Ю.А. Церковникова [1], где на примере плазмы, находящейся в поле прямого тока, было показано, что при наличии градиента температуры может иметь место раскачка дрейфовых волн, распространяющихся поперек магнитного поля. В работе Л.И. Рудакова и Р.З. Сагдеева [3] была рассмотрена косая дрейфовая волна, переходящая в ионно-звуковую при уменьшении угла между волновым вектором и вектором магнитного поля. При почти поперечном распространении такая волна обладает очень малым затуханием, а при наличии градиента температуры [3] или продольного тока она может стать нарастающей во времени. [22]
Как известно, в неоднородной плазме, находящейся в магнитном поле, всегда имеются дрейфовые потоки электронов и ионов. По аналогии с обычной пучковой неустойчивостью можно думать, что такие потоки должны приводить к раскачке волн, фазовая скорость которых поперек магнитного поля порядка дрейфовой. Такие волны, которые могут быть названы дрейфовыми, действительно существуют в неоднородной плазме. Их исследование было начато работой Ю.А. Церковникова [1], где на примере плазмы, находящейся в поле прямого тока, было показано, что при наличии градиента температуры может иметь место раскачка дрейфовых волн, распространяющихся поперек магнитного поля. В работе Л.И. Рудакова и Р.З. Сагдеева [3] была рассмотрена косая дрейфовая волна, переходящая в ионно-звуковую при уменьшении угла между волновым вектором и вектором магнитного поля. При почти поперечном распространении такая волна обладает очень малым затуханием, а при наличии градиента температуры [3] или продольного тока она может стать нарастающей во времени. [23]