Чукбар К.В. Лекции по явлениям переноса в плазме

Оглавление

Предисловие...................................... 6

Введение........................................ 8

Часть 1

Конвективный перенос в плазме и других средах......... 11

Лекция 1..................................... 13

Уравнения гидродинамики. Законы сохранения. Вмороженность. Магнитная гидродинамика заряженной жидкости. Связь с кинетикой

Лекция 2..................................... 24

Двужидкостная гидродинамика и вмороженность ротора обобщенного импульса. Базовые уравнения ЭМГ. Ограничения на параметры модели. Энергия, импульс и вектор Пойнтинга в этом приближении. Зависимость эффектов от геометрии

Лекция 3..................................... 33

Механическая подоплека вмороженности. Физические примеры, классические и квантовые. Двумерный случай: потоковая функция и скобка Пуассона. Бездиссипативная ЭМГ в двумерных геометриях: стационарные течения

Лекция 4..................................... 43

Динамика магнитного поля в среде с обычным законом Ома. Нестационарный снос в ЭМГ, определяющие параметры и роль диссипации. Задача о скине: точные решения и простые аналогии. Вектор Пойнтинга и общий баланс энергии. Зависимость от геометрии — тонкие пленки

Лекция 5..................................... 56

Стационарные течения без «просвета». Проблемы с бездиссипа-тивным описанием. Нагрев плазмы и движение ионов. Тензор удельного сопротивления плазмы: магнетосопротивление и эффект Холла. Трехкомпонентная среда. Понятие об ЭМГ-сопротивлении

3

Лекция 6..................................... 66

ЭМГ-повышение диссипации. «Эффективная» проводимость с формальной veff = а>ве и полевое представление ЭМГ-сопротивления. Универсальная формула 30 и/с Ом. Мелкомасштабные флуктуации концентрации и мезоскопическое усреднение. Геометрические эффекты

Лекция 7..................................... 76

Размер с/шре и роль инерции при генерации малых масштабов в ЭМГ. Нетривиальность двумерных стационарных течений при общем законе вмороженности. Задача о скине, конвективные волны и ЭМГ-сопротивление с учетом инерции электронов. Инжекция пучков в плазму: дополнительная конвекция и эффект объемного «размораживания»

Лекция 8..................................... 87

Генерация пучков в диодах, релятивизм. Пучки в плазме, соотношение кинетических и полевых составляющих энергии и импульса частиц. Дрейфовое движение в сильноточном пучке, кинетика. Диффузные и скицированные пучки-пинчи. Усиление взаимодействия со средой

Лекция 9..................................... 96

Специфика турбулентного конвективного переноса. Стационарный двумерный случай и «затравочная» диффузия. Две теоремы и понятие эффективной диффузии. Три точно решаемые модели. Общий одномасштабный случай, фракталы

Лекция 10.................................... 111

Эффект скоррелированного сноса. Специфика нестационарной конвекции. Роль пространственной размерности в стохастике. Примеры недиффузионных режимов, номенклатура процессов

Лекция 11.................................... 124

Турбулентность с широким инерционным интервалом, закон Колмогорова-Обухова. Относительная диффузия и закон Ричардсона. Усреднение по реализациям. Специфика статистики. Размешивание лагранжевых инвариантов

Часть 2

Транспорт излучения в плазме.......................137

Лекция 1..................................... 140

Кинетическое описание квантов. Кинетика и термодинамика черного излучения. Причины равновесности, влияние плазмы. Классификация процессов излучения, поглощения и рассеяния

Лекция 2..................................... 149

Этапы прохождения света сквозь среду. Основное уравнение лучистого переноса в общем случае и в равновесной плазме. Установление равновесия излучения с веществом. Общее решение задачи в базовом варианте.

Лекция 3..................................... 159

Излучение однородного плоского слоя. Проблемы спектра: излучение в узком диапазоне, неоднородная нагретость. Усредненное описание объемного излучения. Диффузия в оптически толстой среде

Лекция 4..................................... 170

Нелинейное уравнение диффузии. Автомодельные решения. Влияние гидродинамического движения. «Сквозное» описание лучистых потерь

Лекция 5..................................... 183

Элементарные процессы возбуждения и излучения. Различные типы ионизационного равновесия. «Подавленность» обратных процессов в плазме. Диэлектронная рекомбинация. Аппроксимацион-ные формулы для z и «эффективные» показатели адиабаты. Томсо-новское рассеяние, эффекты когерентности

Лекция 6..................................... 194

Тормозное излучение, стандартный вывод. Отличия в физике при малых и больших частотах. Суммарная интенсивность излучения и пробеги. Макроскопический подход к задаче. Связь процессов рассеяния электронов с излучением

Лекция 7..................................... 205

Фоторекомбинационное излучение VS тормозного. Сечение фотоэффекта. Значения и различия I и I'. Малые параметры фоторекомбинации и корональное равновесие. Роль диэлектронной рекомбинации

Лекция 8..................................... 214

Сечение поглощения в линиях. Максимально возможное излучение и минимальный росселандов пробег. Циклотронное излучение, его запирание. Ток Брагинского-Пиза в задаче о z-пинче

Лекция 9..................................... 224

Корональное равновесие по возбуждениям. Максимально возможное излучение для «богатых» электронных остовов. Доплеровское уширение линий. Другие механизмы уширения

Лекция 10.................................... 236

Специфика блуждания в линиях. Уравнения в дробных производных. Притягивающая автомодельность и «забывание». Особенности процесса и его связь с матстатистикой

Лекция 11.................................... 247

Критерий Лоусона. Универсальность параметра рг. Понятие о детонации как физическом явлении, термоядерная детонация. Использование лучистой энергии для термояда

Заключение

254