трансформация циклотронных мод в магнитоактивной плазме

XXXIV Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 12 – 16 февраля 2007 г.
ТРАНСФОРМАЦИЯ ЦИКЛОТРОННЫХ МОД В МАГНИТОАКТИВНОЙ ПЛАЗМЕ
ПРИ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Д.В. Вагин, П.А. Поляков, А.Е. Русаков, Н.Е. Русакова
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия,
e-mail: xrusakov@gen5521.phys.msu.ru
В работе проведено численное исследование трансформации циклотронных
дисперсионных ветвей в релятивистской магнитоактивной плазме в зависимости от
температуры электронов для волн, распространяющихся перпендикулярно внешнему
магнитному полю. Такая плазменная среда, согласно имеющимся теоретическим
представлениям [1], возникает при взаимодействии сверхмощных фемтосекундных лазерных
импульсов с веществом. В рамках кинетической теории Власова получены выражения для
компонент тензора диэлектрической проницаемости плазмы с анизотропной равновесной
функцией распределения электронов по скоростям [2]:


f 0  C exp   1  u2   1  u2  u z2 ,
(1)
где u  и uz — перпендикулярная и параллельная внешнему магнитному полю компоненты
 
2
вектора u  v u0 c ( u0  1 1  v c  ).
На основе численного анализа полученных с помощью указанного тензора
дисперсионных уравнений обнаружено, что в изотропной плазме (   0 ) область, в которой
отсутствует бесстолкновительное затухание циклотронных волн, уменьшается с ростом
температуры и, начиная с некоторого значения, пропадает (известно, что при
нерелятивистских температурах бесстолкновительное затухание циклотронных волн
отсутствует для всех длин волн [3]). Также показано, что при наличии сильной анизотропии
(     0 ) размер и положение этой области зависит только от температурного параметра
 , определяющего разброс скоростей электронов перпендикулярно внешнему магнитному
полю.
С ростом температуры дисперсионные ветви смещаются в сторону меньших частот,
причем это смещение увеличивается с номером моды. Так же увеличивается и
бесстолкновительное затухание рассмотренных волн (в тех областях, где оно существует).
Литература
[1]. Arefyev V. I., Silin V. P., Uryupin S. A. Phys. Lett. A 255 (1999) 307–310.
[2]. Вагин Д. В., Поляков П. А., Русаков А. Е. Труды X Всероссийской школы-семинара
«Волновые явления в неоднородных средах» (Звенигород, Московская обл.).
Секции 4–5. — М.: Физический факультет МГУ, 2006, с. 55–57.
[3]. Bernstein I. B. Phys. Rev. 109 (1958) 10–21.
1