БЕССТОЛКНОВИТЕЛЬНЫЕ КИНЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ В ПЛАЗМЕ. УРАВНЕНИЯ ВЛАСОВА-МАКСВЕЛЛА
В рассмотренных выше блочных и гидродинамических моделях плазмы никак в явной форме не учитывалось влияние на плазмодинамические процессы особенно- стей функций распределения частиц по скоростям. Вместо этого в уравнениях ди- намики фигурировали макрохарактеристики: плотность, скорость, давление; причём связь давления с плотностью бралась в большей степени из соображений формальной простоты. Для очень многих случаев такой подход себя оправдывает и, не только качественно, даёт правильный масштаб параметров процесса. Однако, наряду с квазигидродинамическими, существуют плазменные системы, при описании которых надо принципиально учитывать в явной форме особенности функций распределения либо ионов, либо электронов, либо и тех и других частиц вместе. И связано это, в конечном счёте, с большими длинами "свободных" пробегов, причём многие плазменные системы только при больших пробегах и могут работать. Приведем несколько характерных примеров. 1. Примером принципиального значения ФРИ (функции распределения ионов) может служить описанная в разделе 1.7 пробочная ловушка Будкера-Поста. Там отмечалось, что она может держать только частицы с относительно малой, продольной компонентой скорости. Но, благодаря столкновениям, частицы пе- ремещаются в пространстве скоростей и раньше или позже попадают в "конус ухода". Очевидно, для практики большое значение имеет время жизни частицы вне этого конуса. 2. Интенсивности процессов возбуждения, ионизации и излучения сильно зависят от вида ФРЭ. В свою очередь функции распределения тяжелых частиц по энергетическим уровням ("заселённости уровней") определяют многие свойства плазмы, в том числе возможность генерации когерентного (лазерного) излуче- ния (п. 6.11.1). 3. В объёме плазмы легко создать ФРЭ состоящих из нескольких движущихся относительно друг друга групп электронов. Для этого, например, можно просто инжектировать пучок электронов в "неподвижную" плазму. Это происходит ав- томатически в электрических разрядах, где такого рода "пучки" инжектируются катодами. Как правило, наличие пучка приводит к раскачке ленгмюровских и других колебаний непосредственно вблизи катода и тем самым способствует быстрой "максвеллизации" вышедшего из катода потока. И этот список, демонстрирующий роль ФР частиц, можно как угодно далеко продолжить. Однако анализ кинетики частиц не только позволяет описать указанные процес- сы, он позволяет также уточнить условия применимости гидродинамических моделей и, что особенно важно, получить формулы для коэффициентов переноса, т. е. омиче- ского сопротивления плазмы, её теплопроводности и вязкости (см.п. 5.3.4).
Ви переглядаєте статтю (реферат): «БЕССТОЛКНОВИТЕЛЬНЫЕ КИНЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ В ПЛАЗМЕ. УРАВНЕНИЯ ВЛАСОВА-МАКСВЕЛЛА» з дисципліни «Введення в плазмодінаміку»
