Эволюция электростатической волны, распространяющейся перпендикулярно однородному магнитному полю в плазме
Автор: Долгоносов М.С., Кузичев И.В., Зеленый Л.М.
Журнал: Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt
Рубрика: Физика, электроника, нанотехнологии
Статья в выпуске: 2 (10) т.3, 2011 года.
Бесплатный доступ
В данной работе численно изучено затухание Ландау ленгмюровских колебаний плаз- мы, распространяющихся перпендикулярно постоянному магнитному полю. В каче- стве численной схемы была выбрана схема расщепления. Показано, что эволюция волны носит бифуркационный характер, то есть при изменении значения некоторо- го управляющего параметра затухание волны прекращается (либо волна начинает затухать). В частности, если в отсутствие магнитного поля в режиме Ландау волна затухала, то по мере увеличения магнитного поля затухание волны предотвращается доминирующим воздействием магнитного поля. В режиме ОНейла влияние магнит- ного поля приводит к совершенно иному эффекту. Слабое магнитное поле уменьша- ет амплитуду осцилляций огибающей электрической энергии. Затем, при переходе через пороговое значение амплитуды магнитного поля, первоначально не затухаю- щая волна затухает на временах порядка гиропериода. Дальнейший рост амплитуды магнитного поля опять останавливает затухание волны и приводит к генерации берн- штейновских мод.
Короткий адрес: https://sciup.org/142185752
IDR: 142185752
Список литературы Эволюция электростатической волны, распространяющейся перпендикулярно однородному магнитному полю в плазме
- Ландау Л.Д. О колебаниях электронной плазмы//Л.Д. Ландау. Собрание трудов. -1946. -Т. 2. -С. 7-26.
- ONeil T. Collisionless damping of nonlinear plasma oscillations//Phys. Fluids. -1965. -V. 8, N 21. -P. 2255-2262.
- Isichenko M.B. Nonlinear Landau damping in collisionless plasma and inviscid fluid//Phys. Rev. Lett. -1997. -V. 78, N 12. -P. 2369-2372.
- Brodin G. Nonlinear Landau damping//Phys. Rev. Lett. -1997. -V. 78, N 7. -P. 1263-1266.
- Bernstein I.B., Greene J.M., Kruskal M.D. Exact nonlinear plasma oscillations//Phys. Rev. -1957. -V. 108, N 3. -P. 546-550.
- Lancelotti C., Dorning J.J. Critical initial states in collisionless plasma//Phys. Rev. Lett. -1998. -V. 81, N 23. -P. 5137-5140.
- Danielson J.R., Anderegg F., Driscoll C.F. Measurement of Landau damping and the evolution to a BGK equilibrium//Phys. Rev. Lett. -2004. -V. 92, N 24. -P. 245003-1-245003-4.
- Carbone V., De Marco R., Valentini F., Veltri P. The failure of Vlasov approximation//EPL. -2007. -V. 78. -P. 65001-p1-65001-p6.
- Арцимович Л.А., Сагдеев Р.З. Физика плазмы для физиков. -М.: Атомиздат, 1979.
- Bernstein I.B. Waves in a plasma in a magnetic field//Phys. Rev. -1958. -V. 109, N 1. -P. 10-21.
- Sukhorukov A.I., Stubbe P. On the Bernstein-Landau paradox//Phys. Plasmas. -1997. -V. 4, N 7. -P. 2497-2507.
- Сагдеев Р.З., Шапиро В.Д. Влияние поперечного магнитного поля на затухание Ландау//Письма в ЖЭТФ. -1973. -Т. 17, В. 7. -С. 389-393.
- Krasovsky V.L., Sagdeev R.Z., Zelenyi L.M. Plasma wave frequency shift in a weak transverse magnetic field due to trapped particle acceleration//Phys. Lett. A. -2006. -N 355. -P. 129-133.
- Krasovsky V.L., Sagdeev R.Z., Zelenyi L.M. Wave-trapped particle interaction in a weak transverse magnetic field//Phys. Lett. A. -2006. -N 360. -P. 713-716
- Baldwin D.E., Rowlands G. Plasma oscillations perpendicular to a weak magnetic field//Phys. Fluids. -1966. -V. 9, N 12. -P. 2444-2453.
- Cheng C.Z., Knorr G. The integration of the Vlasov equation in configuration space//J. Comput. Phys. -1976. -V. 22. -P. 330-351.
- Fijalkow E. A numerical solution to the Vlasov equation//Comp. Phys. Comm. -1999. -V. 116. -P. 319-328.
- Valentini F., Veltri P., Mangeney A. Magnetic-field effects on nonlinear electrostatic-wave Landau damping//Phys. Rev. E. -2005. -V. 71. -P. 016402-1-016402-8.
