Діелектричні властивості плазми без зіткнень у двовимірно-неоднорідних аксіально-симетричних магнітних пастках

Abstract

UA: В дисертації розвинута кінетична теорія хвиль в беззіткненній плазмі таких 2D систем, як токамаки (з великим і малим аспектним відношенням; з коловим, еліптичним і D-подібним перерізом концентричних магнітних поверхонь; з рівновагою за Соловйовим), магнітосфера Землі, магнітосферна плазма в лабораторних умовах, циліндричні пробкотрони. Отримано і проаналізовано основний внесок пролітних і запертих частинок в елементи поздовжньої і поперечних компонент тензору діелектричної проникності для електромагнітних хвиль в перелічених моделях плазми. Досліджено вплив баунс-резонансів на дисперсійні характеристики альфвенівських і магнітозвукових хвиль в рівноважній тороїдній, циліндричній та магнітосферній плазмах. Отримані дисперсійні співвідношення для хвиль в 2D магнітосферній плазмі з анізотропною температурою. Досліджена нестійкість іонно-циклотронних хвиль у водневій плазмі поблизу геостаціонарних орбіт магнітосфери Землі. Доведено, що інкремент цієї нестійкості в 2D магнітосфері значно менше відповідного інкремента в 1D моделях плазми у прямому магнітному полі.

EN: In the dissertation the kinetic wave theory is developed in a collisionless plasma of such 2D systems as tokamaks (with large and small aspect ratio; circular, elliptic and D -shaped cross-sections of the concentric magnetic surfaces; Solovev equilibrium), Earths magnetosphere, magnetospheric plasma in the laboratory conditions, cylindrical mirror traps. There are obtained and analyzed the main contribution of untrapped and trapped particles to the longitudinal and transverse dielectric tensor components for waves in the above mentioned plasma models. There are studied the influence of bounceresonances on the dispersion characteristics of the Alfven and magnetosonic waves in the equilibrium toroidal, cylindrical and magnetospheric plasmas. There are obtained the dispersion relations for waves in 2D magnetospheric plasmas with anisotropic temperature. There is studied the instability of ion-cyclotron waves in the Earths magnetosphere nearby the geostationary orbits. It is shown that the increment of this instability is much less than the corresponding expression for 1D plasma models in the straight magnetic field.