"Итоги науки и техники: Физика плазмы"
ред. Шафранов В.Д. том 4 ВИНИТИ. Москва 1983г.
Содержание
СОЛИТОНЫ В ПЛАЗМЕ
Ю. Л. Данилов, В. И. Петвиашвили
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Введение
2. Получение солитоноподобных решений для стекающей пленки вязкой жидкости методом стабилизирующего множителя .
3. Многомерное обобщение уравнения Кортевега-де Фриз» для ионно-
звуковых волн
4. Уединенный вихрь дрейфовой моды в плазме и в планетных атмосферах
5. Дальнейшее обобщение метода стабилизирующего множителя и
уединенные тороидальные вихри в магнитной гидродинамике .
6. Устойчивость многомерных солитонов. Нелинейное уравнение Шредингера
7. Устойчивые сферически симметричные ленгмюровские солитоны
в плазме
8. Ленгмюровские волны в магнитном поле
9. Плазменные солитоны, локализованные поперек сильного магнитного поля 31
10. Диамагнетизм при высоких частотах и циклотронные солитоны
11. Неупругое столкновение солитонов
12. Нерасплывающиеся волновые пакеты как инварианты преобразований, допускаемых уравнениями
13. Заключение
Литература
СИЛЬНАЯ ЛЕНГМЮРОВСКАЯ ТУРБУЛЕНТНОСТЬ
И ТУРБУЛЕНТНЫЙ НАГРЕВ ПЛАЗМЫ
А. С. Кингсеп
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Введение
2. Солитонная модель сильной ленгмюровской турбулентности
2.1. Ленгмюровский солятон
2.2. Динамика образования и взаимодействия солитонов
2.3. Модель солитонного газа
.2.4. Солитон в поле накачки. Модель квазиколлапса, динамическая
турбулентность
2.5. «Термодинамика» солитонного газа
3. Взаимодействие солитонов с частицами и нагрев плазмы
3.1. Резонансное взаимодействие
3.2. Баллистическая мода
3.3. Нелинейная диссипация
3.4. Решаемая модель одномерной турбулентности
4. Турбулентный нагрев плазмы при ленгмюровском коллапсе
4.1. Выбор модели ленгмюровского коллапса
4.2. Нагрев плазмы в звуковом режиме коллапса
4.3. Нагрев в режиме нелинейной диссипации
4.4. Другие модели. Сводка результатов
5. Заключение
Литература
МАГНИТОСФЕРА ЗЕМЛИ. СТРОЕНИЕ И ФИЗИКА
Л. М. Алексеева
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Введение
2. Глобальные черты магнитосферы
2.1. Авроральный овал
2.2. Общее строение магнитосферы
2.3. Детальная структура магнитосферы — границы между областями
2.4. Основной тип конвекции
3. Стационарная магнитосфера и параметры солнечного ветра
3.1. Солнечный ветер и классические модели конвекции
3.2. Мнемонический ключ к динамике магнитосферы
3.3. Другие подходы к проблеме
3.4. Физика обтекания магнитосферы
4. Возмущенность магнитосферы. Бури и суббури
4.1. Уровни магнитной возмущенности
4.2. Макроскопические характеристики суббурь и бурь
4.2.1. Суббуря
4.2.2. Буря
4.3. Магнитосферные частицы разных энергий и их иижекция
4.4. Конвекция в заданных электрическом и магнитном полях. Трассирование частиц
5. Эффекты ионосферной проводимости. Параллельные токи и дуги
полярных сияний
5.1. Устойчивость магнитосферных процессов
5.2. Глобальная система параллельных токов
5.3. Дуги полярных сияний
6. Тенденции в теоретическом изучении глобальной динамики магнито-
сферы
1. Колебания в магнитосфере
8. Заключение
Приложение 1
Приложение 2
Литература
РАДИАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПЛАЗМЕ
В. Я. Коган, В. С. Лисица
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Введение
2. Механизмы излучения. Излучательная способность плазмы
2.1. Тормозное излучение
2.2. Фоторекомбинационное излучение
2.3. Формулы Крамерса для вероятностей радиационных переходов
2.4. Циклотронное излучение
3. Контуры спектральных линий, уширенных столкновениями
3.1. Механизмы уширения. Связь с теорией неупругих переходов
3.2. Уширение классически движущимися частицами. Точные решения
3.3. Квантовая теория уширения
3.4. Метод кинетического уравнения в теории уширения линий
4. Запирание излучения в плазме
4.1. Излучение слоя равновесной плазмы
4..1 Л. Общие соотношения и оценки
4.1.2. Тормозное и фоторекомбинационное излучение
4.1.3. Линейчатое излучение
4.1.4. Циклотронное излучение
4.2. Излучение конечного объема неравновесной плазмы в резонансной
линии
4.2.1. Время выхода резонансного фотона из системы
4.2.2. • Длина тушения. Диаграмма областей излучения
4.2.3. Обсуждение ограничений теории
5. Радиационные потери оптически прозрачных термоядерных систем
5.1. Ионизационное равновесие в горячей плазме
5.2. Радиационные потери на ионах примесей
5.3. Критерий зажигания. «Летальные» концентрации примесей
5.4. О режимах работы термоядерного реактора
6. Ядерные реакции в плазме
Литература
От редактора
Настоящий четвертый том серии ИНТ «Физика плазмы» содержит четыре обзора. Первые два из них посвящены теории
нелинейных волновых процессов в плазме.
В обзоре «Солитоны в плазме», написанном кандидатом
физико-математических наук Ю. А. Даниловым совместно с
доктором физико-математических наук В. И. Петвиашвили, излагаются достижения теории локализованных в пространстве
и не распадающихся волновых образований. Солитоны — замечательный физический объект. Они представляют собой как бы
фундаментальные структуры нелинейных волновых процессов с
дисперсией и важны не только в гидродинамике и физике плазмы, но и во многих других областях физики. Развитие теории
солитонов, как одномерных, так и в особенности неодномерных—несомненная заслуга физики высокотемпературной плазмы. Хотя солитоны. на воде были открыты Дж. С. Расселом
еще в 1838 г., а уравнение, описывающее солитоны, было получено Кортевегом и де Фризом в 1895 г., о них впоследствии
фактически забыли. Солитоны были заново открыты при исследовании бесстолкновительных ударных волн в плазме с магнитным полем. Сначала Р. 3. Сагдеев в 1958 г. показал, что
ионно-звуковые и магнитозвуковые колебания могут распространяться в виде уединенной волны. Сам термин «солитон»
был введен в 1965 г. американскими теоретиками Н. Забуски и
М. Крускалом, показавшими, что уравнение Кортевега —
де Фриза обладает «скрытно линейными свойствами». Большой
вклад в развитие теории солитонов внесли советские исследователи В. Е. Захаров, А. Б. Шабат и Л. Д. Фаддеев, Б. Б. Кадомцев и В. И. Петвиашвили, В. Б. Матвеев, С. П. Новиков
и другие. В настоящее время теория солитонов выросла в целое сложное направление в математике. В представленном обзоре авторы ограничиваются теми вопросами теории, которые
имеют непосредственное отношение к физическим процессам.
Особую роль для плазмы играют ленгмюровские солитоны— локализованные волновые пакеты ленгмюровских колебаний, впервые найденные Л. И. Рудаковым. Они лежат в основе
теории турбулентности плазмы, возникающей при введении в
нее большой мощности. Второй обзор сборника «Сильная ленгмюровская турбулентность и турбулентный нагрев», написанный доктором физико-математических наук А. С. Кингсеппом,
знакомит с состоянием этой теории, играющей важную роль в
инерционно-лазерном и пучковом управляемом термоядерном синтезе.
Третий обзор, написанный кандидатом физико-математических наук Л. М. Алексеевой «Магнитосфера Земли. Строение
и физика» включен в сборник для ознакомления, главным образом, физиков, занимающихся лабораторной плазмой, с одним
из важных космических плазменных объектов. Хотя систематическое исследование околоземной плазмы началось несколько
позже работ по термоядерному синтезу, к настоящему времени,
благодаря использованию летательных аппаратов, получена
большая информация о физических процессах в плазме магнитосферы Земли. Она несомненно имеет важное значение для
развития физики плазмы в целом.
Наконец, последний обзор в сборнике докторов физико-математических наук В. И. Когана и В. С. Лисицы «Радиационные процессы в плазме» можно рассматривать как продолжение обзора этих авторов «Атомные процессы в плазме» в т. 3.
Однако здесь главное внимание уделяется не диагностике, а
энергобалансу высокотемпературной плазмы, находящейся в
магнитном поле. Наряду с тормозным и фоторекомбинационным здесь рассмотрено также и циклотронное излучение. Одна
из глав посвящена учету реабсорбции излучения в плазме.
А в конце обзора дана сводка сведений о возможных топливных смесях в термоядерном реакторе.
Все обзоры ставят цель ознакомить с состоянием данной
области науки достаточно широкий круг физиков, не являющихся в ней специалистами.
В. Д. Шафранов
|