Вопросы теории нелинейных структур и турбулентных спектров высокотемпературной замагниченной плазмы Онищенко, Олег Григорьевич

Краткое описание

Онищенко, Олег Григорьевич.
Вопросы теории нелинейных структур и турбулентных спектров высокотемпературной замагниченной плазмы : диссертация ... доктора физико-математических наук : 01.04.02. - Москва, 1998. - 305 с.
Оглавление диссертациидоктор физико-математических наук Онищенко, Олег Григорьевич
Содержание
¡л
к
ВВЕДЕНИЕ
Л
Глава
НЕЛИНЕЙНЫЕ НИЗКОЧАСТОТНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ В РЕЛЯТИВИСТСКОЙ ЭЛЕКТРОННО-ПОЗИТРОННОЙ ПЛАЗМЕ
1.1 Гидродинамическое описание нелинейных электромагнитных волн, распространяющихся в релятивистской изотропной плазме вдоль внешнего магнитного поля
1.1.1 Упрощение уравнений гидродинамики для альфве-новских волн в изотропной плазме
1.1.2 Нелинейные альфвеновские волны типа бегущей волны
1.1.3 Нелинейный альфвеновский волновой пакет
1.1.4 Влияние степени релятивизма плазмы
1.2 Кинетическое описание нелинейных электромагнитных волн в релятивистской плазме с одномерным распределением частиц по импульсам
1.2.1 Исходные уравнения
1.2.2 Упрощение кинетических уравнений для альфвенов-ских волн в сильноанизотропной плазме
1.2.3 Альфвеновские нелинейные волны типа бегущей волны в сильноанизотропной плазме
1.2.4 Нелинейный альфвеновский волновой пакет в сильноанизотропной плазме
1.3 Нелинейные низкочастотные электромагнитные волны в релятивистской плазме с произвольной степенью анизотропии функции распределения частиц по импульсам
1.3.1 Исходные уравнения кинетического описания
1.3.2 Упрощение кинетических уравнений для альфвенов-ских волн
1.3.3 Нелинейные низкочастотные электромагнитные волны в плазме с произвольной степенью анизотропии функции распределения
1.3.4 Сравнение результатов гидродинамического и кинетического рассмотрения
1.4 Циклотронное взаимодействие нелинейных альфвеновских волн с резонансными частицами
1.4.1 Циклотронная раскачка альфвеновского солитона
! бегущей волны
1.4.2 Циклотронная раскачка нелинейного альфвеновского волнового пакета
1.5 Основные выводы
Приложение 1А. Уравнения релятивистской магнитной гидродинамики
Глава
К ТЕОРИИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТ- Г1 НЫХ ВОЛН В МАГНИТОСФЕРНОЙ ПЛАЗМЕ ПУЛЬ- * САРОВ
2.1 К теории ортогональных мод в радиоизлучении пульсаров
2.2 К проблеме микроимпульсной структуры в радиоизлучении пульсаров
2.3 К проблеме выхода электромагнитных волн из магнитосферы пульсаров
2.4 Основные выводы
Глава
ДРЕЙФОВЫЕ НЕУСТОЙЧИВОСТИ РЕЛЯТИВИСТСКОЙ ПЛАЗМЫ КОНЕЧНОГО ДАВЛЕНИЯ
3.1 Равновесное состояние неоднородной релятивистской плазмы101
3.1.1 Интегралы движения частиц
3.1.2 Релятивистские равновесные функции распределения
3.1.3 Уравнение поперечного равновесия
3.1.4 Равновесные траектории
3.2 Возмущенная функция распределения, диэлектрическая проницаемость и дисперсионное уравнение для возмущений неоднородной плазмы
3.2.1 Возмущенная функция распределения
3.2.2 Диэлектрическая проницаемость и дисперсионное уравнение
3.2.3 Упрощение общего дисперсионного уравнения для низкочастотных возмущений
3.3 Дрейфово-альфвеновские волны в релятивистской плазме
3.3.1 Альфвеновская диэлектрическая проницаемость релятивистской плазмы с некоторыми частными распределениями частиц по импульсам
3.3.2 Дрейфово-альфвеновские волны в релятивистской электронно-позитронной плазме
3.4 Дрейфовая неустойчивость Кельвина - Гельмгольца в релятивистской плазме
3.5 Безынерционные волны в релятивистской электронно-позитронной
плазме
3.5.1 Возмущения типа Церковникова
3.5.2 Поперечные дрейфовые волны
3.6 Основные выводы
Глава
УЧЕТ ДИСПЕРСИОННЫХ ЭФФЕКТОВ В УРАВНЕНИЯХ ДРЕЙФОВОЙ ГИДРОДИНАМИКИ И В РЕЛЯТИВИСТСКОМ ДРЕЙФОВОМ КИНЕТИЧЕСКОМ УРАВ-
НЕНИИ
4.1 Дисперсионная ионно-дрейфовая гидродинамика
4.1.1 Постановка задачи и исходные уравнения
4.1.2 Стандартная ионно-дрейфовая гидродинамика
4.1.3 Учет дисперсионных членов
4.1.4 Упрощенные уравнения для двумерных волн
4.1.5 Интегралы движения двумерных уравнений
4.1.6 Уравнения трехмерных волн
4.1.7 Модификация упрощенных уравнений ионно-дрейфовой
гидродинамики для плазмы с однородным вращением
4.2 Релятивистское дрейфовое кинетическое уравнение, учитывающее дисперсионные эффекты
4.3 Основные выводы
Приложение 4А. Соответствие между W± и энергией линейных волн
Приложение 4В. Доказательство равенства 6 = 0 в случае
бегущих стационарных волн
Приложение 4С. Поперечный поток тепла и тензор магнитной вязкости релятивистской бесстолкновительной плазмы
Глава
РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ВИХРЕЙ В ЗАМАГНИЧЕННОЙ
ПЛАЗМЕ
5.1 Уравнения стационарных нелинейных волн
5.1.1 Двумерные волны
5.1.2 Квазитрехмерные волны
5.1.3 Волны во вращающейся плазме
5.2 Ионно-дрейфовые вихри
5.2.1 Ионно-дрейфовые вихри в максвелловской плазме
5.2.2 Ионно-дрейфовые вихри при немаксвелловском распределении ионов
5.3 Двумасштабные дрейфово-желобковые вихри
5.3.1 Предел р 0
5.3.2 Ларморовский и гидромагнитный масштабы. Характерные масштабы вихрей
5.3.3 Пространственная структура-вихрей с ~ кц
5.3.4 Гидромагнитные вихри с конечной ларморовской добавкой
5.3.5 Условие существования локализованных двумас-штабных дрейфово-желобковых вихрей
5.4 Дрейфово-альфвеновские и дрейфово-баллонные вихри
5.4.1 Дрейфово-альфвеновские вихри
5.4.2 Дрейфово-баллонные вихри
5.4.3 Двумасштабные дрейфово-альфвеновские и дрейфо-
во - баллонные вихри
5.5 Вихри во вращающейся плазме
5.5.1 Вихри с а = 0
5.5.2 Вихри са^О
5.6 Вихри кинетических альфвеновских волн в плазме конечного давления
5.6.1 Вихри альфвеновских волн в электронно-ионной плазме умеренного давления
5.6.2 Вихри альфвеновских волн в релятивистской электрон-позитронной плазме большого давления
5.6.3 Кинетические альфвеновские волны в электронно -ионной плазме большого давления
5.7 Основные выводы
Приложение 5А. Линейное дисперсионное уравнение кинетических альфвеновских в плазме большого давления
Приложение 5В. Некоторые разновидности волн дрейфового типа, описываемые уравнением Хасегавы - Мимы
Глава 6 (/
РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ СЛАБОТУРБУЛЕНТНЫХ КОЛ-МОГ(?,РОВСКИХ СПЕКТРОВ ВОЛН ЗАМАГНИЧЕН-НОЙ ПЛАЗМЫ
6.1 Исходные уравнения теории слабой турбулентности в анизотропных средах с распадным законом дисперсии
6.2 Самосогласованное описание нелокальных спектров волн в анизотропной среде в случае ограниченного интервала прозрачности
6.2.1 Преобразование столкновительного члена волнового кинетического уравнения
6.2.2 Преобразования, пров"бдимые в рамках метода факторизации
6.2.3 Условия применимости локального подхода из требования малости некомпенсированной части интеграла столкновений
6.2.4 Условия применимости локального подхода, возникающие из требования конечности спектральных потоков
6.2.5 Необходимость выхода за рамки степенного приближения в задаче о нелокальных спектрах
6.2.6 Модификация выражения для интеграла столкновений в волновом кинетическом уравнении в случае квазистепенных спектров
6.2.7 О некоторых общих условиях, которым должен удовлетворять форм-фактор
6.3 Слаботурбулентные колмогоровские спектры дрейфовых
волн, описываемых уравнением Хасегавы-Мимы
6.3.1 Исходные уравнения
6.3.2 Коротковолновая турбулентность
6.3.3 Длинноволновая турбулентность
6.3.4 Численное моделирование слабой турбулентности волн ХМ
6.4 Слаботурбулентные колмогоровские спектры ионно-дрейфовых,
дрейфово-желобковых и кинетических альфвеновских волн
6.4.1 Исходные уравнения для слабонелинейных ионно-дрейфовых и дрейфово-желобковых волн
6.4.2 Колмогоровские спектры ионно-дрейфовых волн
6.4.3 Колмогоровские слаботурбулентные спектры дрейфово-желобковых волн с дисперсией, обусловленой конечностью силы тяжести
6.4.4 Распадные неустойчивости
6.4.5 Турбулентность кинетических альфвеновских волн
6.5 Основные выводы
Приложение 6А. Методика теории анизотропных колмого-
ровских спектров
Приложение 6В. Динамические свойства колмогоровских
спектров
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
О
БИБЛИОГРАФИЯ