Построение радиальной структуры неустойчивых ионно-звуковых колебаний во вращающейся замагниченной плазме при помощи уравнения эйконала

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрена задача о корректном асимптотическом построении радиальной структуры линейно неустойчивых собственных электростатических колебаний ионно-звукового типа, распространяющихся в однородном цилиндрическом столбе замагниченной плазмы вдоль осевого однородного магнитного поля. В цилиндрической области пространства координат сформулирована задача на собственные значения с краевыми условиями первого и второго рода (электродинамического и гидродинамического типа) для волнового уравнения ионно-звуковых колебаний. На основе базовых принципов геометрической оптики предложен метод построения дискретного спектра мелкомасштабных неустойчивых колебаний исследуемой системы, в основе которого лежит явное представление о типе краевых условий - проводимости и поглощающих свойствах стенки, ограничивающей плазменный цилиндр. При помощи уравнения эйконала получено дисперсионное соотношение для неустойчивых собственных мелкомасштабных мод, дестабилизированных за счёт эффектов дифференциального вращения - неоднородного по радиусу профиля угловой скорости ионов, вращающихся вокруг оси симметрии, вдоль которой направлен вектор индукции магнитного поля. Для корректного построения спектра дискретных инкрементов неустойчивых колебаний предложен универсальный рецепт подбора радиальных волновых чисел мелкомасштабных собственных мод в соответствии с каким-либо из типов краевых условий.

Об авторах

Н. А. Марусов

Научно-исследовательский центр «Курчатовский институт»; Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: marusov-na@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-0763-1505

Candidate of Sciences in Physics and Mathematics, Senior Researcher of Department of Plasma Theory of Kurchatov Institute; Senior Lecturer of Institute of Physical Research and Technology of Peoples’ Friendship University of Russia

пл. Академика Курчатова, д. 1, Москва, 123182, Россия; ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, 117198, Россия

Список литературы

  1. A. B. Mikhailovskii, Theory of plasma instabilities: Volume 1: Instabilities of a homogeneous plasma. New York: Consultants Bureau, 1974.
  2. A. B. Mikhailovskii, Theory of plasma instabilities: Volume 2: Instabilities of a homogeneous plasma. New York: Consultants Bureau, 1974.
  3. E. P. Vedenov, R. Z. Velikhov, and R. Z. Zagdeev, “Stability of plasma,” Sov. Phys. Usp., vol. 4, pp. 332-369, 1961.
  4. A. V. Timofeev, “Oscillations of inhomogeneous flows of plasma and liquids,” Sov. Phys. Usp., vol. 13, pp. 632-646, 1971.
  5. A. B. Mikhailovskii et al., “High-frequency extensions of magnetorotational instability in astrophysical plasmas,” Plasma Physics Reports, vol. 34, no. 8, pp. 678-687, 2008.
  6. D. A. Shalybkov, “Hydrodynamic and hydromagnetic stability of the couette flow,” Physics-Uspekhi, vol. 52, no. 9, pp. 915-935, 2009.
  7. N. A. Marusov et al., “Stability of electrostatic axisymmetric perturbations in rotating Hall plasmas,” in Proc. 47th EPS Conference on Plasma Physics, EPS 2021, Sitges, Spain, 2021, p. 16190.
  8. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Fluid Mechanics. Course of Theoretical Physics. Vol. 6. New York: Pergamon Press, 1987.
  9. S. Borowitz, Fundamentals of quantum mechanics: Particles, waves, and wave mechanics. New York: Pergamon Press, 1967.
  10. A. V. Timofeev, “Geometrical optics and the diffraction phenomenon,” Phys. Usp., vol. 48, pp. 609-613, 2005.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».