Вышедшие номера
Два режима автомодельной эволюции заряженной плазмы
Переводная версия: 10.1134/S1063784218030180
Павлов В.А.1
1Санкт-Петербургский государственный университет, физический факультет, Санкт-Петербург, Петергоф, Россия
Email: v.pavlov@spbu.ru
Поступила в редакцию: 22 апреля 2017 г.
Выставление онлайн: 17 февраля 2018 г.

Получено аналитическое описание двух автомодельных режимов эволюции сильноточного пучка заряженных частиц. Рассматриваемая ситуация относится к разделу электродинамики заряженной плазмы (nonneutral plasma). Использовано описание процесса на основе нелинейной одномерной эволюции плотности заряда w(x,t) в канале длинной линии с нелинейными распределенными параметрами - сопротивлением, емкостью и индуктивностью: R=R(w), C=C(w), L=0. Показано, что на начальном этапе происходит ускорение фронта w(x,t). На втором этапе происходит торможение его. За основу описания процесса в канале взят закон сохранения зарядов. Применен "кинематический" подход, заключающийся в идеализации, когда уравнение для двух неизвестных функций: плотность заряда и плотность тока в канале приводится к уравнению для одной неизвестной функции w(x,t). Исследована ситуация сильно нелинейного волнового процесса. Построено разрывное решение w(x,t) с нулевым граничным условием на бесконечности. Использование такого модельного описания может претендовать только на выявление основных качественных закономерностей сложного процесса. Получены аналитические законы эволюции скорости фронта и длины возмущенной области. На основе анализа экспериментальных данных об эволюции стримеров предложена взаимосвязь параметра, характеризующего нелинейность процесса с величиной заряда в междуэлектродном промежутке. DOI: 10.21883/JTF.2018.03.45590.2306