Столкновения и плазменные волны в неидеальной плазме
Диссертация
Отдельное исследование посвящено анализу области существования ленгмюровских плазменных волн в неидеальной плазмы и исследованию их дисперсионных характеристик. Наличие плазменных волн в неидеальной плазме открывает путь к применению богатого теоретического арсенала, разработанного для идеальной плазмы. Благодаря этому эффекты, связанные с плазменными волнами, которые были подробно изучены… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Обзор литературы
- 1. 1. Плазменные волны в идеальной плазме
- 1. 2. Теория равновесной неидеальной плазмы
- 1. 3. Моделирование равновесной неидеальной плазмы
- 1. 4. Стохастические свойства
- 1. 5. Неравновесная неидеальная плазма: теория и моделирование
- 1. 6. Экспериментальные исследования неидеальной плазмы
- Глава 2. Столкновения в равновесной плазме
- 2. 1. Моделирование неидеальной плазмы методом молекулярной динамики
- 2. 2. Статические свойства неидеальной плазмы
- 2. 3. Расчет проводимости из автокоррелятора тока
- 2. 4. Эффективная частота столкновений
- Глава 3. Плазменные волны в равновесной плазме
- 3. 1. Ленгмюровские плазменные волны в идеальной плазме
- 3. 2. Динамический структурный фактор идеальной и неидеальной плазмы
- 3. 3. Дисперсия и затухание ленгмюровских плазменных волн в неидеальной плазме
- Глава 4. Стохастические свойства равновесной плазмы
- 4. 1. Экспоненциальное разбегание траекторий электронов
- 4. 2. Экспоненциальное разбегание траекторий ионов
- 4. 3. Время динамической памяти
- Глава 5. Релаксация энергии в неизотермической плазме
- 5. 1. Основные стадии релаксации в идеальной и неидеальной плазме
- 5. 2. Длительность неэкспоненциальной релаксации
- 5. 3. Характерное время экспоненциальной релаксации
- Глава 6. Коэффициент отражения от плоского слоя плазмы
- 6. 1. Обсуждение экспериментальных данных
- 6. 2. Расчет коэффициента отражения методом МД
- 6. 3. Определение профиля электронной концентрации на фронте ударной волны
- 6. 4. Влияние неравновесности на поглощение излучения
Список литературы
- Лифшиц Е.М., Питаевский Л. П. Физическая кинетика. — М.: Физмат-лит, 2001. 535 с.
- Арцимович Л.А., Сагдеев Р. З. Физика плазмы для физиков. — М.: Атомиздат, 1979. 317 с.
- Валуев A.A., Каклюгин A.C., Норман Г. Э. Плазменные волны в неидеальной плазме // ЖЭТФ. 1998. Т. 114, Вып. 3. С. 880−896. Валуев A.A. О колебаниях электронов в неидеальной плазме // ТВТ. 1977. Т. 15. № 6. С. 1143−1147.
- Зубарев Д.H., Морозов В. Г., Рёпке Г. Статистическая механика неравновесных процессов. — М.: Физматлит, 2002. Т. 1. 431 с.
- Климонтович Ю.Л. Кинетическая теория неидеального газа и неидеальной плазмы. — М.: Наука, 1975. 352 с.
- Dharma-wardana M.W.С. Results on the energy-relaxation rates of dense two-temperature aluminum, carbon and silicon plasma close to liquid-metal conditions // Phys. Rev. E. 2001. V. 64. P. 35 401 ®-l-4.
- Mintsev V.B., Zaporoghets Yu.B. Reflectivity of dense plasma // Contrib. Plasma Phys. 1989. V. 29. P. 493−501.
- Запорожец Ю.Б., Минцев В. В., Грязнов В. К., Фортов В. Е. Коэффициент отражения плотной плазмы ксенона в красной области спектра (694 нм) // В сб. «Физика экстремальных состояний 2002» под ред. Фортова В. Е. — Черноголовка: Изд. ИПХФ РАН, 2002. С. 188−189.
- Reinholz H., Redmer R., Ropke G., Wierling A. Long-wavelength limit of the dynamical local-field factor and dynamical conductivity of a two-component plasma // Phys. Rev. E. 2000. V. 62. P. 5648−5666.
- Bornath Th., Schlanges M., Hilse P., Kremp D. Nonlinear collisional absorption in dense laser plasmas // Phys. Rev. E. 2001. V. 64. P. 264 141−12.
- Esser A., Redmer R., Ropke G. Interpolation formula for the electrical conductivity of nonideal plasmas // Contrib. Plasma Phys. 2003. V. 43. P. 33−41.
- Ohde Th., Bonitz M., Bornath Th., Kremp D. Two-temperature relaxation in nonideal partially ionized plasmas // Phys. Plasmas. 1996. V. 3. P. 12 411 249.
- Заславский Г. М. Стохастичность динамических систем. — M.: Наука, 1984. 246 с.
- Кравцов Ю.А. Фундаментальные и практические пределы предсказуемости // В сб. «Пределы предсказуемости» под ред. Кравцова Ю. А. М.: Центрком, 1997. С. 170−200.
- Валуев A.A., Норман Г. Э., Подлипчук В. Ю. Метод молекулярной динамики: теория и приложения // В сб. «Математическое моделирование» под ред. Самарского А. А, Калиткина H.H., — М.: Наука, 1990. Т. 2. С. 5−40.
- Давыдов Б.И. О влиянии колебаний плазмы на ее электропроводность и теплопроводность // В сб. «Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций». Изд. АН СССР, 1958. Т. 1. С. 77−88.
- Рамазашвили P.P., Рухадзе A.A., Силин В. П. О скорости выравнивания температуры заряженных части в плазме // ЖЭТФ. 1962. Т. 43. Вып. 4(10). С. 1323−1330.
- Анисимов И.А., Левитский С. М. Перенос электромагнитных волн сквозь слой плотной плазмы с помощью электронного потока // ЖТФ. 1989. Т. 59. Вып. 7. С. 50−54.
- Kurilenkov Yu.K., Valuev A.A. Electrical conductivity of plasma in wide range of charge densities // Beitr. Plasma Physik. 1984. V. 24. P. 161−172.
- Berkovsky M.A., Djordjevic D., Kurilenkov Yu.K., Milchberg H.M. On high frequency electrical conductivity of strongly coupled plasma // J. Phys. B. 1991. V. 24. P. 5043−5053.
- Schlanges M., Bornath Th., Kremp D., Hilse P. Quantum kinetic approach to transport processes in dense laser plasmas // Contrib. Plasma Phys. 2003. V. 43, No. 5−6. P. 360−362.
- Gibbon P., Pfalzner S. Direct calculation of inverse-bremsstrahlung absorption in strongly coupled, nonlinearly driven laser plasmas // Phys. Rev. E. 1998. V. 57. P. 4698−4705.
- Reinholz H., Ropke G., Wierling A., et al Reflectivity of shock compressed xenon plasma // Contrib. Plasma Phys. 2003. V. 43. P. 3−9.
- Millat Th., Selchow A., Wierling A., et al Dynamic collision frequency for a two-component plasma // J. Phys. A. 2003. V. 36. P. 6259−6264.
- Kaklyugin A.S., Norman G.E., Valuev A.A. Plasma waves in strongly coupled electron-ion plasmas //In «Physics of Strongly Coupled Plasmas», eds. Kraeft W.D., Schlanges M. Singapore: World Scientific, 1996. P. 435 440.
- Norman G.E., Valuev A.A. Response functions for electron-ion strongly coupled plasmas // In «Strongly Coupled Coulomb Systems», eds. Kaiman G., Rommel M., Blagoev K. — New York: Plenum Press, 1998. P. 103−116.
- Kaklyugin A.S., Norman G.E., Valuev A.A. Contemporary physics of strongly coupled plasmas // J. Tech. Phys. 2000. V. 41. P. 65−72.
- Бом Д. Общая теория коллективных переменных. — М.: Мир, 1964. 152 с.
- Norman G.E., Valuev A.A. Electrical conductivity of nonideal plasma // Plasma Phys. 1979. V. 21. P. 531−544.
- Валуев A.A., Куриленков Ю. К. Электропроводность плазмы в широком диапазоне плотностей зарядов // ТВТ. 1983. Т. 21. № 3. С. 591−594.
- Зеленер Б.В., Норман Г. Э., Филинов B.C. Теория возмущений и псевдопотенциал в статистической термодинамике. — М.: Наука, 1981. 179 с.
- Ebeling W., Norman G.E., Valuev A.A., Valuev I.A. Quasiclassical Theory and Molecular Dynamics of Two-Component Nonideal Plasmas // Contrib. Plasma Phys. 1999. V. 39. P. 61−64.
- Hoover W.G., Posch H.A. Lyapunov instability of dense Lennard-Jones fluids // Phys. Rev. A. 1988. V. 38. P. 473−482.
- Hoover W.G., Posch H.A. Second-law irreversibility and phase space dimensionality loss from time-reversible nonequilibrium steady state La-punov spectra // Phys. Rev. E.1994. V. 49. P. 1913−1920.
- Hoover W.G. Time reversibility, computer simulation and chaos. — Singapore: World Scientific, 1999. 265 c.
- Кравцов Ю.А. Фактические границы гипотезы замкнутости и классические парадоксы кинетической теории // ЖЭТФ. 1989. Т. 96. Вып. 5(11). С. 1661−1665.
- Кравцов Ю.А. Случайность, детермированность, предсказуемость // УФН. 1989. Т. 158. Вып. 1. С. 93−122.
- Герценштейн М.Е., Кравцов Ю. А. Ограничения применимости ньютоновского описания движения частиц в газе вследствие спонтанного излучения низкочастотных фотонов // ЖЭТФ. 2000. Т. 118. Вып. 4(10). С. 761−763.
- Валуев А.А., Норман Г. Э., Подлипчук В. Ю. Уравнения метода молекулярной динамики // В сб. «Термодинамика необратимых процессов». М.: Наука, 1987. С. 11−17.
- Norman G.E., Podlipchuk V.Yu., Valuev A. A. Equations of motion and energy conservation in molecular dynamics method // Molecular simulation. 1993. V. 9. P. 417−424.
- Норман Г. Э., Стегайлов В. В. Стохастические свойства молекулярно-динамической ленард-джонсовской системы в равновесном и неравновесном состояниях // ЖЭТФ. 2001 Т. 119. № 5. С. 1011−1020.
- Norman G.E. Stegailov V.V. Stochastic and dynamic properties of molecular dynamics systems: simple liquids, plasma and electrolytes, polymers // Computer Physics Communications. 2002 V. 147. P. 678−683.
- Майоров С.А., Яковленко С. И. Развитие метода моделирования динамики многих кулоновских частиц // Известия ВУЗов. 1994. № 11. С. 45−56.
- Майоров С.А. Расходимость фазовых траекторий кулоновской системы // Краткие сообщения по физике ФИАН. 1999. № 1. С. 33−47.
- Dharma-wardana M.W.C., Perrot F. Energy relaxation and the quasiequa-tion of state of a dense two-temperature nonequilibrium plasma // Phys. Rev. E. 2001. V. 63. P. 69 901.
- Zwicknagel G. Molecular dynamics simulations of the dynamics of correlation and relaxation in OCP // Contrib. Plasma Phys. 1999. V. 39. P. 155−158.
- Hansen J.P., McDonald I.R. Thermal relaxation in a strongly coupled two-temperature plasma // Phys. Lett. 1983. V. 97A. P. 42−44.
- Kuzmin S.G., O’Neil T.M. Numerical simulation of ultracold plasmas: how rapid intrinsic heating limits the development of correlation // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 88 P. 65 003−1-4.
- Kurilenkov Yu.K., Valuev A.A. Plasma oscillations and their influence on certain properties of non-ideal plasma // Beitr. Plasma Physik. 1984. V. 24. P. 529−538.
- Батенин В.M., Берковский M.А., Валуев А. А., Куриленков Ю. К. О коллективных эффектах и аномальной проводимости в неидеальной токонесущей плазме. Физическая модель. Стратификация проводника с током. // ТВТ. 1987. Т. 25. № 2. С. 218−224.
- Norman G.E., Valuev A.A., Valuev I.A. Nonequlibrium effects in electron-ion strongly coupled plasmas. Molecular dynamics simulation. // J. de Physique (France). 2000. V. 10(Pr5). P. 255−258.
- Зубарев Д.Н. Неравновесная статистическая термодинамика. — М.: Наука, 1971. 416 с.
- Андреев С.И., Ивасенко Н. Ф. Основы расчета импульсных ксеноновых ламп. — Томск: Изд. Томского университета, 1982. 152 с.
- Валуев А.А., Морозов И. В., Норман Г. Э. Ленгмюровские волны и ионный звук в неидеальной плазме. Молекулярно-динамический расчет // ДАН. 1998. Т. 362. С. 752−755.
- Morozov I.V., Norman G.E., Valuev A.A. Stochastic Properties of Nonideal Plasmas. // Phys. Rev. E. 2001. V. 63. P. 36 405−1-9.
- Морозов И.В. Численное моделирование взаимодействия излучения с неидеальной плазмой. // «Физика экстремальных состояний вещества, Эльбрус-2002». Черноголовка: ИПХФ РАН, 2002. С. 109−111.
- Валуев А.А., Морозов И. В., Норман Г. Э. Ленгмюровские и ионно-звуковые волны в неидеальной плазме. Молекулярно-динамический расчеты // Тезисы XXIV Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС, 1997. С. 236.
- Morozov I.V. Langmuir Waves and Ion Sound in Nonideal Plasmas: MD simulations // 9th Int. Workshop on the Physics of Nonideal Plasma (PNP-9), 1998. P. 29.
- Morozov I.V., Norman G.E., Valuev A.A. Divergence of particle trajectories in electron-ion plasmas //J. Tech. Phys. 1999. V. 40. P. 61−65.
- Morozov I.V., Norman G.E., Valuev A.A. K-Entropies of Electrons and Ions in Nonideal Plasmas // Contrib. Plasma Phys. 1999. V. 39. № 4. P. 307−311.
- Morozov I.V., Norman G.E. Stegailov V.V. Dynamic and Stochastic Properties of Molecular Systems: from Simple Liquids to Enzymes // Lecture Notes in Computer Science. 2002. V. 2331. P. 1137−1146.
- Morozov I.V., Norman G.E. Non-Exponential dynamic relaxation in strongly nonequilibrium nonideal plasmas // J. Phys. A. 2003. V. 36. P. 6005−6012.
- Morozov I.V., Norman G.E., Valuev A.A., Valuev I.A. Nonideal plasma as non-equilibrium media // J. Phys. A. 2003 V. 36. P. 8723−8732.
- Морозов И.В., Норман Г. Э. Небольцмановская релаксация неидеальной электрон-ионной плазмы. // «Физика экстремальных состояний вещества, Эльбрус-2002». Черноголовка: ИПХФ РАН, 2002. С. 111−112.
- Морозов И.В., Норман Г. Э. Небольцмановская релаксация в неидеальной электрон-ионной плазмы // В сб. «Научные труды ИТЭС ОИВТ РАН 2001». — Москва: ОИВТ РАН, 2002. С. 249−254.
- Морозов И.В. Экспоненциальная и неэкспоненциальная релаксация в двухкомпонентной неидеальной плазме // В сб. «Физика экстремальных состояний вещества, Эльбрус-2003». — Черноголовка: ИПХФ РАН, 2003. С. 152−154.
- Morozov I.V., Norman G.E. Electric Double Layer and Non-Boltzmann Relaxation. Two Component Strongly Coupled Plasmas // Int. Conf. Strongly Coupled Coulomb Systems (SCCS02), 2002.
- Reinholz H., Roepke G., Morozov I.V., Mintsev V.B., Zapapoghets Yu.B., Fortov V.E., Wierling A. Density profile in shock wave fronts of partially ionized xenon plasmas //J. Phys. A. 2003. V. 36. P. 5991−5997.
- Magnitskiy S.A., Morozov I.V., Norman G.E., Valuev A.A. Anomalous reflectivity from nonideal plasma // J. Phys. A. 2003. V. 36. P. 5999−6004.
- Reinholz H., Zaporoghets Yu., Mintsev V., Fortov V., Morozov I., Roepke G. Frequency-Dependent Reflectivity of Shock Compressed Xenon Plasmas // Phys. Rev. E. 2003. V. 68. P. 36 403−1-10.
- Магницкий C.A., Морозов И. В., Норман Г. Э., Тарасишин А. В. О коэффициенте отражения от фронта неидеальной плазмы, создаваемой ударной волной // В сб. «Физика экстремальных состояний вещества, Эльбрус-2002». Черноголовка: ИПХФ РАН, 2002. С. 107−109.
- Magnitskiy A.S., Morozov I.V., Norman G.E., Tarasishin A.V., Valuev A.A. Anomalous Reflectivity from Shock-Compressed Strongly Coupled Plasmas // Int. Conf. Strongly Coupled Coulomb Systems (SCCS02), 2002.