Когерентное нелинейное взаимодействие волн в плазме - Вильхельмссон Х.
Скачать (прямая ссылка):
108. Kruer W. L., Valeo E., Estabrook K., Thomson J., Langdon B., Lasinski B.— [65], p. 525.
109. Biskamp K., Welter H. — Ibid., p. 507.
194
110. Forslund D. W., Kindel J. М., Lee K., Lindman E. L. — Phys. Rev. Lett.,
1976, v. 36, p. 35.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Lee W. W., Kuo Y. Y., Okuda H. Numerical Simulations of Collisionless Drift Instabilities for Low-Density Plasmas. — Phys. Fluids, 1978, v. 21, p. 617.
Van Andel H. W. H., Teichman J., Mah S. Q. Dynamic Stabilization of Dissipative Drift Modes by Oscillation Azimuthal Magnetic Field — Experiment and Theory. — Phys. Fluids, 1977, v. 20, p. 442.
sNakamura S. Experimental Studies of Explosive Instability in an Ion Beam-Plas-
ma System. — J. Phys. Soc. Jap., 1977, v. 42, p. 280.
Sugaya R., Sugawa М., Nomoto H. Experimental Observation of Explosive Insta-
bility due to a Helical Electron Beam. — Phys. Rev. Lett., 1977, v. 39, p. 27.
Watt R. G., Brooks R. D., Pietrzyk Z. A. Observation of Stimulated Raman Back-scatter from a Preformed Underdense Plasma. — Ibid., 1978, v. 41, p. 170.
-Sugaya R., Sugawa М., Nomoto H. Observation of Explosive Instability in an Electron Beam-Plasma System. — Phys. Lett., 1978, v. 69A, p. 265.
Porkolab М., Chang R. P. H. Nonlinear Wave Effects in Laboratory Plasmas: A Comparison Between Theory and Experiment. — Rev. Mod. Phys., 1978, v. 50, p. 745.
Jones М. E., Fukai J. Evolution of the Explosive Instability in a Simulated Beam Plasma. — Phys. Fluids, 1979, v. 22, p. 132.
Kerst R. A., Raether M. Observation of the Decay Instability of a Beam Plasma
Wave. — Piys. Lett., 1979, v. 69A, p. 329.
Nicholson D. R., Aamodt R. E., Liu C. S. Nonlinear Landau Damping in Mirror
Plasmas. — Phys. Fluids, 1979, v. 22, p. 114.
ГЛАВА 24
НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ПЛАЗМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
В настоящей главе кратко обсуждаются некоторые направления развития исследований нелинейных процессов в плазме, а также фундаментальные явления, связанные с такими процессами.
Роль нелинейных эффектов в современной физике плазмы хорошо отражается широкой распространенностью в специальной литературе, посвященной исследованию плазмы, прилагательного «аномальный», которое очень часто фигурирует в наименованиях различных характеристик плазмы и протекающих в ней процессов (говорят, например, об аномальной диффузии, аномальном ¦сопротивлении, аномальном поглощении или рассеянии и т. п.). Использование этого прилагательного стало столь привычным, что нелинейные эффекты в плазме, по существу, следует рассматривать скорее как нормальное явление, чем как аномальное. Действительно, фундаментальные теоретические и экспериментальные исследования-последних лет показывают, что в совокупности нелинейные эффекты образуют главную составную часть общей картины плазменных явлений.
Для развития плазменных исследований на современном этапе весьма характерен сдвиг теоретических усилий в направлении
9* 195
объяснения экспериментальных данных. Нелинейные явления по-прежнему привлекают большой интерес теоретиков, и их изучение составляет одну из наиболее интересных и увлекательных задач физики плазмы. Для того чтобы правильно интерпретировать наблюдаемые экспериментальные данные и предсказывать возможные результаты будущих экспериментов, необходимо более глубокое понимание существа нелинейных процессов, чем то, которое достигнуто сейчас. Теоретические работы в этом направлении стимулируют также постановку новых лабораторных и численных экспериментов, которые в последнее время стали чрезвычайно полезным средством вскрытия и изучения новых особенностей нелинейных явлений.
Теория нелинейных явлений в физике плазмы вобрала в себя достижения многих смежных областей, в которых основательно изучались те или иные нелинейные явления. Исторически первые работы по взаимодействию сильных и слабых электромагнитных волн в плазме основывались на предположении, что сильная волна существенно влияет на параметры плазмы. Примером такой кросс-модуляции может служить хорошо известный люк-сембург-горьковский эффект [1—5], который возникает в результате влияния сильной волны на частоту соударений электронов с нейтральными частицами и последующей передачи модуляции второй волне, распространяющейся в том же регионе, что и первая. Явления типа описанных в [1—5], для которых характерно наличие временной модуляции параметров плазмы, в определенном смысле можно рассматривать как нелинейные [6].
Нелинейные плазменные колебания впервые изучались в работах [7, 8] и при наличии температурных эффектов — в работе [9]. Строгая теория нелинейных колебаний развита в [10] при учете эффекта захвата частиц. Другие примеры нелинейных плаз-' менных колебаний рассматривались в [11, 12]. Ряд ранних работ был посвящен также изучению релятивистской плазмы [13, 14].
Вскоре после этого были выполнены пионерские экспериментальные исследования (см. гл. 23), а затем были опубликованы результаты численных экспериментов [15], которые продемонстрировали важную роль солитонов, являющихся решением уравнения Кортевега — де Вриза. В этом уравнении учитывается как дисперсия, так и нелинейность, поэтому оно имеет фундаментальное значение, например, в связи с проблемой формирования ударных волн в горячей плазме.
