Замышляева А.А. «Стохастическая математическая модель ионно-звуковых волн в плазме» Естественные и технические науки, № 4, с. 284-292 (2013)

В рамках теории уравнений соболевского типа рассмотрена математическая модель ионно-звуковых волн в плазме. При исследовании математической модели с детерминированными внешними источниками зарядов оказались весьма полезными методы и результаты теории относительно полиномиально ограниченных пучков операторов и вырожденных функций. Теперь математическая модель предполагает наличие в уравнении как детерминированных источников, так и случайных, в виде белого шума. Мы используем уже хорошо зарекомендовавший себя при исследовании уравнений соболевского типа метод фазового пространства, заключающийся в редукции сингулярного уравнения к регулярному, определенному на некотором подпространстве исходного пространства.

Мещеряков А.И., Морозов А.Е., Голиков А.А., Вафин И.Ю., Бережецкий М.С., Нечаев Ю.И. «Особенности распространения и затухания быстрой магнитозвуковой волны в водородной плазме в магнитной ловушке стеллараторного типа» Прикладная физика, № 6, с. 51-59 (2007)

Исследованы процессы распространения и затухания волн, возбуждаемых полоидальной антенной в водородной плазме на частоте ионного циклотронного резонанса (ИЦР). Выполнено измерение продольной компоненты волнового вектора и длины затухания, возбуждаемых в плазме волн, в режиме омического нагрева плазмы в стеллараторе Л-2М. Измерены зависимости длины затухания быстрых магнитозвуковых волн от величины магнитного поля и сопротивления излучения антенны от плотности плазмы. Подобные комплексные измерения не проводились ранее в экспериментах по ИЦР-нагреву водородной плазмы на первой гармонике ионной циклотронной частоты в тороидальных магнитных ловушках.

Сапронова Т.М., Чихачев А.С. «Акустическая особенность плазменного потока в холловском ускорителе (трастере)» Радиотехника и электроника, 55, № 3, с. 374-378 (2010)

Описаны условия, при которых можно преодолеть особенности в "акустической точке" стационарных уравнений одномерной гидродинамики, описывающих плазменный холловский ускоритель. Найден ряд частных численных решений нелинейной системы уравнений для скорости, тока и потенциала, при которых поток частиц достигает и превышает скорость звука. Использованы предположения о постоянстве расхода газа, полного разрядного тока и квазинейтральности плазмы.

Шевелев М.М., Буринская Т.М. «Нелинейная динамика неустойчивости Кельвина–Гельмгольца в потоке плазмы конечной ширины» Физика плазмы, 39, № 6, с. 546-555 (2013)

Рассматривается нелинейная стадия развития неустойчивости Кельвина–Гельмгольца (К–Г) в плоскопараллельном потоке плазмы конечной ширины. Исследование проводится посредством двумерного численного моделирования системы уравнений идеальной магнитной гидродинамики для изотермических потоков, распространяющихся вдоль магнитного поля. Рассматривается влияние напряженности магнитного поля, температуры, отношения ширины потока к ширине переходного слоя на образование вихревых слоев и крупномасштабные искажения потока. Показано, что для периодических возмущений с длиной волны меньше ширины потока развитие симметричной и антисимметричной мод не имеют качественных различий. Для волн с длиной больше ширины потока динамика развития этих мод существенно отличается, что обусловлено взаимным влиянием границ потока. Анализ развития неустойчивости при различных значениях альфвеновского числа Маха M_Aпоказал, что в слабом магнитном поле образуются долгоживущие вихри с размерами порядка ширины потока как для симметричной, так и для антисимметричной моды, однако геометрия вихрей различна. В сильном магнитном поле, M_A∼5, для обеих мод фаза разрушения вихрей наступает быстрее, чем в слабом, но для антисимметричной моды сильные крупномасштабные искажения границы потока сохраняются достаточно долго. Исследование эволюции начального возмущения, заданного ансамблем случайных малых возмущений, шумом, при различных температурах плазмы показало, что для потока с шириной, сравнимой с размерами переходных областей, развитие неустойчивости К–Г всегда имеет антисимметричный характер и приводит к ярко выраженным крупномасштабным искажениям потока как целого. Для холодной плазмы, C_S < 0.5U (C_S – скорость звука, U – скорость потока), в отличие от горячей, C_S > 0.5U , развитие неустойчивости К–Г приводит к росту антисимметричной моды даже для потока с шириной много больше размера переходных областей.

Мазур В.А., Чуйко Д.А. «Неустойчивость Кельвина–Гельмгольца на магнитопаузе, МГД-волновод во внешней магнитосфере и альфвеновский резонанс в глубине магнитосферы» Физика плазмы, 39, № 6, с. 556-571 (2013)

В рамках одномерно-неоднородной модели среды теоретически, аналитическими средствами изучаются колебания системы "магнитосфера–солнечный ветер". Свойства колебаний определяются тремя явлениями – неустойчивостью Кельвина–Гельмгольца на тангенциальном разрыве (магнитопаузе), разделяющем магнитосферу и солнечный ветер, наличием в магнитосфере волновода для быстрых магнитозвуковых волн и альфвеновским резонансом – резким усилением поля колебания во внутренней магнитосфере, которое имеет свойства альфвеновской волны. Колебания системы образуют дискретный набор собственных мод. Получены аналитические выражения для частоты и инкремента неустойчивости каждой моды и для функций, описывающих ее пространственную структуру. Все эти величины как от параметра зависят от скорости солнечного ветра. Для каждой моды определены зависимости от этого параметра всех величин, характеризующих моду – порогов неустойчивости, точек максимума и минимума инкремента, пространственного распределения энергии колебания.

Akhter T., Mannan A., Mamun A.A. «Dust-acoustic solitary waves in a four-component adiabatic magnetized dusty plasma» Физика плазмы, 39, № 7, с. 622-629 (2013)

Theoretical investigation has been made on obliquely propagating dust-acoustic (DA) solitary waves (SWs) in a magnetized dusty plasma which consists of non-inertial adiabatic electron and ion fluids, and inertial negatively as well as positively charged adiabatic dust fluids. The reductive perturbation method has been employed to derive the Korteweg-de Vries equation which admits a solitary wave solution for small but finite amplitude limit. It has been shown that the basic features (speed, height, thickness, etc.) of such DA solitary structures are significantly modified by adiabaticity of plasma fluids, opposite polarity dust components, and the obliqueness of external magnetic field. The SWs have been changed from compressive to rare active depending on the value of μ (a parameter determining the number of positive dust present in this plasma model). The present investigation can be of relevance to the electrostatic solitary structures observed in various dusty plasma environments (viz. cometary tails, upper mesosphere, Jupiters magnetosphere, etc.).

Овчинников К.Н., Урюпин С.А. «Воздействие электромагнитного импульса на плазму с высоким уровнем ионно-звуковой турбулентности, диффузия и субдиффузия поля» Физика плазмы, 39, № 9, с. 837-847 (2013)

Изучены особенности взаимодействия сравнительно слабого электромагнитного импульса с токонесущей неизотермической плазмой, в которой дрейфовая скорость электронов много больше ионно-звуковой скорости, но меньше тепловой скорости электронов. Если за время действия импульса не происходит изменения состояния плазмы с ионно-звуковой турбулентностью, то проникновение поля в плазму происходит в режиме обычной диффузии, но с коэффициентом диффузии обратно пропорциональным аномальной проводимости. Если же во время действия импульса из-за турбулентного нагрева изменяются температуры частиц и напряженность поддерживающего ток поля, то проникновение поля происходит в режиме субдиффузии. Показано, как по измерению поля отраженного импульса можно обнаружить явление субдиффузии.