численные расчёты рождения и эволюции токовых филаментов

XXXVI Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 9 – 13 февраля 2009 г.
ЧИСЛЕННЫЕ РАСЧЁТЫ РОЖДЕНИЯ И ЭВОЛЮЦИИ ТОКОВЫХ ФИЛАМЕНТОВ
А.В. Гордеев, *Т.В. Лосева
РНЦ «Курчатовский институт», Москва, Россия, e-mail: gordeev@dap.kiae.ru
*
Институт динамики геосфер РАН, Москва, Россия, e-mail: losseva@idg.chph.ras.ru
Представление о токовых филаментах давно вошло в физику плазмы с током и позволяет
интерпретировать многие важные особенности плазменных процессов в магнитном поле [1,
2]. В последнее время эти представления в применении к неквазинейтральным токовым
филаментам позволили получить теоретические результаты, связанные с генерацией
высокоэнергичных частиц и сопутствующих вспышек рентгеновского излучения [3]. Эти
теоретические исследования привели к модели нетепловой горячей точки, где были введены
неквазнейтральные токовые филаменты с равным нулю полным током [4]. Такие филаменты,
возникающие за времена порядка обратной частоты электрон-ионных столкновений,
позволили проинтерпретировать полученное
жёсткое рентгеновское
излучение в
экспериментах с X-пинчами и получить удовлетворительное количественное согласие [5,
6]. Известно, что квазиравновесие
неквазинейтрального токового филамента с
азимутальным магнитным полем
полностью
определяется профилем лагранжева



инварианта I e   e rn e , где e  B  c e  pe . Обычно лагранжев инвариант задавался
из некоторых правдоподобных соображений [3]. Следует подчеркнуть, что лагранжев
инвариант определяется электронной завихренностью, которая возникает на ранней стадии
эволюции плазмы в результате кинетической неустойчивости Вайбеля [7] и при
гидродинамическом подходе за счёт неколлинеарности градиентов плотности ne и
давления pe или диссипативных эффектов. В настоящем сообщении приводятся
результаты прямых расчётов возникновения электронной завихренности при учёте электронионных столкновений. Настоящая работа была поддержана частично в рамках системы
инициативных проектов РНЦ «Курчатовский институт» и грантом НШ-1252.2008.02.
Литература
[1]. Koshelev K.N., Pereira N.R. // J.Appl.Phys.1991, V.69, p.21.
[2]. Bulanov S.V., Califano F., Dudnikova G.I., et al .// Rev. Plasma Phys.V.22 / Ed.by
V.D.Shafranov. New York: Kluver Academic, 2001, p.227.
[3]. Гордеев А.В., Лосева Т.В. // Физика плазмы. 2005, т.31, с.30.
[4]. Гордеев А.В., Лосева Т.В. // 35-я Международная (Звенигородская) конф. по физике
плазмы и УТС. 2008, тезисы докладов, с. 167.
[5]. Gordeev A.V., Losseva T.V. // 17-th Int. Conf. on High-Power Particles Beams. Xi’an, China,
2008. Paper 07-O-04. Conf. Guide and Absracts, p.6.
[6]. Гордеев А.В. Лосева Т.В. // Физика плазмы, 2009 , т.35, вып. 2 (в печати).
[7]. Weibel E.W. // Phys. Rev. Lett.1959, V.2, p.83.
1