1629373397-425d4de58b7aea127ffc7c337418ea8d (846389), страница 2

Файл №846389 1629373397-425d4de58b7aea127ffc7c337418ea8d (Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion Francis F. Chen) 2 страница1629373397-425d4de58b7aea127ffc7c337418ea8d (846389) страница 22021-08-192021-08-19СтудИзба

Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion Francis F. Chen

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Регистрация/авторизация

Текст из файла (страница 2)

. . . . . . . . . . . .3.5Fluid Drifts Parallel to B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.6The Plasma Approximation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5151525253545556565962636464656571734Waves in Plasmas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1Representation of Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2Group Velocity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3Plasma Oscillations . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.4Electron Plasma Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.5Sound Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.6Ion Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.7Validity of the Plasma Approximation .

. . . . . . . . . . . . . . . . . .4.8Comparison of Ion and Electron Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.9Electrostatic Electron Oscillations Perpendicular to B . . . . . . . .4.10 Electrostatic Ion Waves Perpendicular to B . . . . . .

. . . . . . . . . .4.11 The Lower Hybrid Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.12 Electromagnetic Waves with B0 ¼ 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.13 Experimental Applications . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.14 Electromagnetic Waves Perpendicular to B0 . . . . . . . . . . . . . . .4.14.1 Ordinary Wave, E1 ║ B0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.14.2 Extraordinary Wave, E1 ⊥ B0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75757778838990929396102104106109113113115Contents4.154.164.17ixCutoffs and Resonances . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .Electromagnetic Waves Parallel to B0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Experimental Consequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.17.1 The Whistler Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .4.17.2 Faraday Rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Hydromagnetic Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Magnetosonic Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Summary of Elementary Plasma Waves . . . . . . . . .

. . . . . . . . .The CMA Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1171201221221241261311341355Diffusion and Resistivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.1Diffusion and Mobility in Weakly Ionized Gases . . . . . . . . . . .5.1.1Collision Parameters . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . .5.1.2Diffusion Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2Decay of a Plasma by Diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2.1Ambipolar Diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . .5.2.2Diffusion in a Slab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2.3Diffusion in a Cylinder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.3Steady State Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.3.1Constant Ionization Function . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .5.3.2Plane Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.3.3Line Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.4Recombination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.5Diffusion Across a Magnetic Field .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.5.1Ambipolar Diffusion Across B . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.5.2Experimental Checks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.6Collisions in Fully Ionized Plasmas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.6.1Plasma Resistivity . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.6.2Mechanics of Coulomb Collisions . . . . . . . . . . . . . . . .5.6.3Physical Meaning of η . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.6.4Numerical Values of η . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . .5.6.5Pulsed Currents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.7The Single-Fluid MHD Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.8Diffusion of Fully Ionized Plasmas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.9Solutions of the Diffusion Equation . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . .5.9.1Time Dependence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.9.2Time-Independent Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.10 Bohm Diffusion and Neoclassical Diffusion . . . . . .

. . . . . . . . .1451451451471481481501531541541551551561571611621641661671691711711721741761761771786Equilibrium and Stability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.1Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. .6.2Hydromagnetic Equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.3The Concept of β . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1871871881904.184.194.204.21xContents6.46.5Diffusion of Magnetic Field into a Plasma . . . . . . . . . .

. . . . . .Classification of Instabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.5.1Streaming instabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.5.2Rayleigh–Taylor instabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.5.3Universal instabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . .6.5.4Kinetic instabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Two-Stream Instability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .The “Gravitational” Instability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Resistive Drift Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .The Weibel Instability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1921961971971971981982022062107Kinetic Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.1The Meaning of f(v) . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.2Equations of Kinetic Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.3Derivation of the Fluid Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.4Plasma Oscillations and Landau Damping . . . . . . .

. . . . . . . . .7.5The Meaning of Landau Damping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.5.1The Kinetic Energy of a Beam of Electrons . . . . . . . . .7.5.2The Effect of Initial Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.6A Physical Derivation of Landau Damping . . . . . . . . . .

. . . . . .7.6.1The Resonant Particles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.6.2Two Paradoxes Resolved . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.7BGK and Van Kampen Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.8Experimental Verification . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.9Ion Landau Damping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.9.1The Plasma Dispersion Function . . . . . . . . . . . . . . . . .7.9.2Ion Waves and Their Damping . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.10 Kinetic Effects in a Magnetic Field . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .7.10.1 The Hot Plasma Dielectric Tensor . . . . . . . . . . . . . . . .7.10.2 Cyclotron Damping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.10.3 Bernstein Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2112112172222242302332372382422432442452492502522562572592608Nonlinear Effects . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.1Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.2Sheaths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.2.1The Necessity for Sheaths . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .8.2.2The Planar Sheath Equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.2.3The Bohm Sheath Criterion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.2.4The Child–Langmuir Law . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.2.5Electrostatic Probes . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.3Ion Acoustic Shock Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.3.1The Sagdeev Potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.3.2The Critical Mach Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2672672692692702722732742762772796.66.76.86.9Contentsxi8.3.3Wave Steepening . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.3.4Experimental Observations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.3.5Double Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .The Ponderomotive Force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Parametric Instabilities . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.5.1Coupled Oscillators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.5.2Frequency Matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.5.3Instability Threshold . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .8.5.4Physical Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.5.5The Oscillating Two-Stream Instability . . . . . . . . . . . .8.5.6The Parametric Decay Instability . . . . . . . . . . . . . . . . .Plasma Echoes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Nonlinear Landau Damping . . . . . . .

Характеристики

Тип файла

PDF-файл

Размер

12,31 Mb

Материал

Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion Francis F. Chen

Тип материала

Книга

Предмет

Введение в физику плазмы

Высшее учебное заведение

РУДН

Список файлов книги

introduction-to-plasma-physics-and-controlled-fusion-francis-f.-chen.zip

1629373397-425d4de58b7aea127ffc7c337418ea8d.pdf

Поделитесь ссылкой:

Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.

Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.

Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.

Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.

Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.

Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.

Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.

Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.

Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.

Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.

Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.

Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.