возбуждение квазистатических магнитных полей при

XXXVII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 8 – 12 февраля 2010 г.
ВОЗБУЖДЕНИЕ КВАЗИСТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ПРИ
СТОЛКНОВЕНИИ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ В РАЗРЕЖЕННОЙ ПЛАЗМЕ
А.А. Фролов
Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия,
e-mail: [email protected]
Рассмотрена генерация квазистатических магнитных полей в разреженной плазме при
взаимодействии двух лазерных импульсов, распространяющихся навстречу друг другу.
Показано, что при умеренных интенсивностях лазерного излучения происходит возбуждение
магнитных полей значительно большей напряженности, чем в кильватерном поле одного
лазерного импульса [1, 2]. Эффект усиления магнитного поля вызван тем, что в области
перекрытия импульсов под действием усредненных пондеромоторных сил лазерного
излучения возбуждаются мелкомасштабные (с пространственным периодом равным
половине длины волны лазера) плазменные колебания большой амплитуды. В результате
раскачки таких плазменных колебаний в плазме индуцируется нелинейный ток jNL  eN e V ,
который имеет отличную от нуля вихревую компоненту   jNL  eN e  V и является
источником возбуждения долгоживущих, азимутальных магнитных полей, где N e и V медленно меняющиеся за период лазерных колебаний мелкомасштабные значения
возмущений плотности и скорости электронов, e - заряд электрона. Показано, что из-за
фазовых соотношений возбуждение долгоживущих магнитных полей происходит только при
столкновении лазерных импульсов различной временной длительности. Исследована
пространственная структура магнитных полей и показано, что масштабы, на которых
напряженность поля меняется от максимальной величины до нулевого значения,
сопоставима с размерами области пересечения лазерных импульсов. Показано, что при
столкновении встречных лазерных импульсов в разреженной плазме, где плазменная частота
 p значительно меньше частоты лазера 0 , напряженность магнитных полей в 02  p2 раз
больше, чем в кильватерной волне одного лазерного импульса [1, 2]. Исследована структура
силовых линий магнитного поля и линий полного постоянного электрического тока.
Литература
[1]. Gorbunov L.M., Mora P., Antonsen T.M. Jr. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 76. Р. 2495.
[2]. Gorbunov L.M., Mora P., Antonsen T.M. Jr. // Phys. Plasmas. 1997. V. 4. Р. 4358.
1