Анализа ефикасности екситације нелинеарног статичког електричног поља при наглом стварању хладне магнетизоване плазме: Лонгитудинално простирање

Abstract

U radu je analizirana interakcija izvornog elektromagnetskog talasa (EMT) sa naglo stvorenom, beskolizionom, hladnom, magnetizovanom plazmom. Plazmu možemo smatrati naglo stvorenom kada je recipročna vrednost vremena stvaranja plazme daleko veća od frekvencije izvornog EMT-a.. Ovaj uslov je ispunjen kod nekih impulsnih gasnih pražnjenja, zatim kada plazma nastaje usled nuklearne eksplozije ili prilikom dejstva kratkih (pikosekundnih ili femtosekundnih) laserskih impulsa na čvrste mete. U tom slučaju promena koncetracije elektrona u trenutku nastajanja plazme može se predstaviti Heaviside-vom step funkcijom. Prilikom proučavanja interakcija sa EMT-ima plazma se može modelovati kao disperzivni dielektrik preko relativne dielektrične konstante, koja se dobija iz disperzivne relacije. U prisustvu statičkog magnetskog polja dielektrična konstanta postaje u opštem slučaju tenzorska veličina i plazma se modeluje kao disperzivni anizotropni medijum. Vremenski diskontinuteti dielektričnih osobina plazma medijuma utiču na stvaranje kako talasnih i oscilatornih modova sa frekvencijama različitim od frekvencije izvornog EMT-a, tako i stacionarnih modova u plazmi. Efikasnost eksitacije stacionarnog moda električnog polja zavisi od frekvencije izvornog EMT-a i indukcije spoljašnjeg magnetskog polja, odnosno elektronske ciklotronske frekvencije. Za datu vrednost frekvencije izvornog talasa moguće je izračunati vrednost elektronske ciklotronske frekvencije za koju je efikasnost eksitacije maksimalna.