| Результаты этапа: Проведен анализ влияния разброса электронов пучка по скоростям на развитие пучково-плазменных неустойчивостей. Традиционным является приближение холодного электронного пучка, справедливое, когда инкремент неустойчивости δω˃˃κν, где κ - волновое число, а ν - характерный разброс скоростей электронов в окрестности среднего значения uz. Точный вид функции распределения в реальных экспериментах в большинстве случаев неизвестен, поэтому нами проведен сравнительный анализ различных функций распределения и соответствующих диэлектрических проницаемостей. В частности, диэлектрическая проницаемость холодного электронного пучка модифицирована посредством учета газокинетического давления. Кроме того рассмотрены полностью термализованный электронный пучок с максвелловской функцией распределения и пучок с полумаксвелловским распределением электронов по скоростям. Последнее приближение является более адекватным для описания бесстолкновительных пучково-плазменных систем.
Во всех рассмотренных приближениях можно выделить два режима пучковой неустойчивости – комптоновский и рамановский. Комптоновский режим неустойчивости реализуется при малом разбросе электронов по скоростям и характеризуется широкой областью волновых чисел (от нуля до значения вблизи ωp/uz, ωp - ленгмюровская частота электронов плазмы), где проявляется неустойчивость. При увеличении разброса область неустойчивости локализуется вблизи резонансного значения волнового числа, длинноволновые возмущения стабилизируются и неустойчивость трансформируется в рамановский режим. С увеличением разброса электронов по скоростям значения инкрементов неустойчивости понижаются. Однако их зависимости от параметров системы существенно различны для различных функций распределения. Так в полностью термализованном электронном пучке при увеличении температуры значения инкремента неустойчивости убывают существенно быстрей, чем в случае пучка с полумаксвелловским распределением.
Исследованы поверхностные волны плавно неоднородной плазмы в конечном внешнем магнитном поле. Вычислены комплексные спектры частот поверхностных волн. Показано, что бесстолкновительное затухание этих волн обусловлено возбуждением локальных объемных волн плазмы в магнитном поле в условиях плазменного резонанса.
|
