формирование структуры z - пинча в
advertisement
XXIX Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС, 25 февраля – 1 марта 2002 г. ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ Z - ПИНЧА В ПРОЦЕССЕ ЭВОЛЮЦИИ НЕКВАЗИНЕЙТРАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ВИХРЕЙ А.В. Гордеев, *Т.В. Лосева, В.М. Стекольщиков Российский научный центр «Курчатовский институт», площадь Курчатова 1, Москва, 123182, Россия, e-mail: gordeev@dap.kiae.ru * Институт динамики геосфер РАН, Ленинский проспект 38, здание 6, Москва, 117979, Россия, e-mail: losseva@idg.chph.ras.ru Известно, что двумерные электронные вихревые структуры [плоскость (r,)] в плазме с магнитным полем, направленным вдоль оси z, оказываются неквазинейтральными при Bz2 >> 4 nmec2, что приводит к образованию сильного радиального электрического поля в вихре и разлету ионов в этом поле на периферию вихря [1,2]. При этом характерный размер электронного вихря оказывается порядка магнитного дебаевского радиуса rB Bz/4en и существенно превосходит лондоновскую длину rLe c/pe. Тогда при наличии ионного давления в окружающей вихрь плазме возможно возникновение стационарной вихревой конфигурации [3]. В настоящем сообщении рассмотрена динамика электронных вихрей с азимутальным магнитным полем B для характерных размеров rB в интервале c/pe << << c/pi и, соответственно, с характерными магнитными полями из интервала 4nmec2 << B2 << 4nmic2. Ввиду равенства нулю магнитного поля B на оси и на бесконечности, магнитное поле максимально при некотором радиусе, а электрическое поле имеет противоположные направления по разные стороны от максимума -- около оси и на периферии вихревой структуры. Поэтому электрическое поле приводит к разлету ионов как в направлении к оси, так и во внешнюю область. С помощью численных расчетов показано, что аналогично работе [3] в неквазинейтральном электронном вихре учет давления ионов приводит к появлению квазистационарной вихревой структуры. Однако в отличие от конфигурации с магнитным полем Bz , в случае азимутального магнитного поля B возможен захват магнитным полем ионов вблизи оси даже при отсутствии давления ионов на бесконечности. Проведенные расчеты показывают возможность формирования структуры стационарного z-пинча с характерным размером порядка r rB в результате эволюции электронных вихревых структур в плазме за сравнительно короткие времена порядка нескольких pi-1. Эта работа поддержана грантами РФФИ No. 00-02-16305 и No. 00-15-96599. Литература [1] А.В. Гордеев, С.В. Левченко. Письма в ЖЭТФ, 1998, т.67, с.461. [2] А.В. Гордеев, Т.В. Лосева, Письма в ЖЭТФ, 1999, т.70, с.669. [3] А.В. Гордеев, Т.В. Лосева, Физика плазмы, 2000, т.26, с. 1030.
