Кафедра 21 "Физика плазмы"

 

ФИЗИКА ПЛАЗМЫ

 (для групп Т5-25,Т5-25а)

 

Раздел1. Плазма как состояние вещества.

1 неделя.

Введение: плазма - высокотемпературное состояние вещества. Плазма в природе и лабораторная плазма. Проблема управляемого синтеза. Роль термоядерного синтеза в энергетике будущего. Другие применения плазмы.

2 неделя .

Определение понятия “плазма”. Квазинейтральность, дебаевский радиус и ленгмюровская частота плазмы. Число частиц в дебаевской сфере как мера “идеальности” плазмы. Радиус экранирования в плазме. Роль коллективных эффектов и самосогласованных полей.

3 неделя.

Образование плазмы и элементарные физические процессы в плазме: диссоциация, возбуждение , ионизация, рекомбинация, тормозное излучение, перезарядка, ядерные реакции синтеза. Упругие (кулоновские) столкновения частиц плазмы. Кулоновский логарифм. Длина свободного пробега и частота упругих столкновений в плазме.

4- неделя.

Ионизационное равновесие. Формулы Саха и Эльверта, условность понятия “температура” применительно к плазме. Характерные времена процессов установления равновесия в плазме.

Раздел П. Плазма без магнитного поля

5 неделя.

Процессы переноса в ненамагниченной плазме: диффузия, теплопроводность, вязкость и проводимость плазмы. Амбиполярная диффузия. Убегающие электроны.

6 неделя.

Понятие о методах описания динамических  плазменных явлений: изучение движения отдельных частиц плазмы; гидро- динамика плазмы; кинетика плазмы; линейное приближение. Проблемы устойчивости плазмы, пучковая неустойчивость.

7 неделя.

Колебания и волны в ненамагниченной плазме. Диэлектрическая проницаемость плазмы. Дисперсионное уравнение для плазмы. Законы дисперсии высокочастотных (ленгмюровских ) и низкочастотных (звуковых) продольных волн  в плазме . Распространение в плазме поперечных волн .Эффект “ отсечки “ . Основные  механизмы   затухания волн  в плазме .

Раздел 3. Плазма  в  сильном  магнитном  поле.

8 неделя.

Плазма  в  одночастичном  приближении.  Движение заряженной  частицы в  магнитном  поле,  движение  скрещенных  электрическом  и  магнитном  полях .  Дрейфовое  приближение .   Дрейф  в  поле внешней  силы ,  в  электрическом  поле ,  в  неоднородном  магнитном  поле,  тороидальный  дрейф. Вращательное  преобразование.  Идея  “ стелларатора “.

9 неделя.

Адиабатические  инварианты:  поперечный (сохранение магнитного  момента),  продольный  инвариант,  сохранение магнитного  потока.  Открытые  ловушки.  Желобковая  неустойчивость  плазмы .  Принцип “минимума В”.

10 неделя. 

Магнитосфера   Земли.  Радиационные  пояса Земли .  Солнечный  ветер .  Геофизический  эксперимент  по  созданию  искусственных  радиационных  поясов .

11 неделя.

Процессы  переноса  в  замагниченной  плазме:  диффузия,  теплопроводность, вязкость и  проводимость  плазмы  в  однородном  магнитном  поле .  Бомовская  диффузия .  Особенности  переноса  плазмы в  замкнутых  магнитных ловушках ( основные  понятия ).

12 неделя.

Магнитная  гидродинамика  плазмы.  Магнитное  давление.  Параметр В.  Применение  МГД-модели  плазмы к  зет-пинчу .  Неустойчивость  столба  плазмы  с  током .

13 неделя.

Колебания  и  волны  в замагниченной  плазме:  альвеновская  волна,  магнитозвуковые  волны.  Диэлектрическая  постоянная  плазмы  в  области  низких  частот,  скорость  Альвена.  Гибридные  частоты.  Обыкновенные  и  необыкновенные  волны  в  плазме.

14 неделя.

Проблема  устойчивости  плазмы. Основные  виды магнито-гидродинамических  и  токовых  неустойчивостей, методы  их  подавления    Критерий  Шафранова-Крускаля. Основные  виды  кинетических  неустойчивостей  плазмы.

Раздел 4. Методы  изучения  и  применения  плазмы.

15 неделя.

Представления  о  методах диагностики плазмы: оптическая спектроскопия, просвечивание СВЧ и лазерными лучами, корпускулярная диагностика, зондовые  методы. Особенности  диагностики  быстрых  процессов.

Состояние  термоядерных  исследований - последние  достижения, новые  вопросы.  Применение  плазмы в  народном  хозяйстве электрореактивные  движители, плазмохимические  генераторы,  МГД-генераторы,  обработка поверхности ( очистка, упрочнение ),  ионное  легирование.

 

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

1.	533\Р69	Романовский М.К.  Элементарные процессы и взаимодействие частиц в высокотемпературной плазме.  М.:МИФИ,1984.
2.*	621.039\Т31	Тельковский В.Г.,Храбров В.А. Квазистационарные термоядерные установки. М.:МИФИ 1985

 

3*.

621.039\Т31

Тельковский В.Г., Храбров В.А.,  Термоядерные установки  с магнитным удержанием плазмы (открытые магнитные ловушки и стеллараторы). М.: МИФИ, 1987

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

1.*	533\560	Смирнов В.М. Введение в физику плазмы. М. Наука,1982.
2.**	533\Ч-43	Чен Ф. Введение в физику плазмы. М:Мир, 1987.
3.*	5301\Ж-42	Жданов С.К., ТрубниковБ.А. Квазигазовые неустойчивые среды,1991.
4.*	533\068	Ораевский В.Н. Плазма на Земле и космосе, 1980.

 

 

*  -  книга находится в читальном зале

** - книги нет в библиотеке МИФИ