Многообразие временных и пространственных масштабов в плазме
В этом разделе описаны характеристики плазмы различного типа. Характерными временными масштабами в плазме являются периоды электронных плазменных колебаний 2тг/#е, электрон- электронного 2тг/]7е и ионного 2тг/|Д| циклотронного вращения, времена электрон-ионных те\ и ион-ионных т{\ столкновений и время электрон-ионной передачи энергии т^. Альфвеновская скорость г>А, т. е. скорость распространения магнитного возмущения, та- такова, что v\ — B2/Bfjiopm) (pm — массовая плотность) (см. гл. 5, 10). Характерным магнитогидродинамическим временным масштабом служит альфвеновское время тн = Ь/у&, где L — размер плазмы. В среде с конечным удельным сопротивлени- сопротивлением г] электрическое поле диффундирует за характерное время rR = /j,()L2/r) (см. гл. 5). Это время называется временем рези- стивной диффузии. Характерные масштабы длины — дебаевская длина Ad, лар- моровские радиусы электрона р^е и иона рщ, длина свободного пробега Aei при электрон-ионных столкновениях и размер плаз- плазмы L. Соотношения между пространственными и временными мас- масштабами таковы: \г>Пе = vje, Рпе^е — ^Те> рЫД| = Щи Aei/rei ~ « З1/2^!^ Ан/тн « 31/2vtu L/тц = г^д, где vje, vj\ — тепловые ско- скорости, v2e = к,Те/те, Vj{ — кТ[/гп[. Дрейфовая скорость ведущего центра по порядку величины равна thrift ~ кТ/eBL — vj(pq/L). Ниже приведены параметры типичной термоядерной D-T плазмы спе= 1020 м, кТе = кТ{ = 10 кэВ, В = 5 Т, L = 1 м: 2тг/#е = 11,1 пс (Яе/2тг = 89,8 ГГц) AD = 74,5 мкм 2тг/4?е = 7,1 пс (Г?е/2тг = 140 ГГц) рпе = 47,6 мкм 2тг/|Д| = 26 не (|i?i|/27r - 38 МГц) рп[ = 2,88 мм rei = 0,34 мс Aei — 25 км тн = 5,6 мс Аи = 9,5 км reei = 0,3 с тн = 0,13 мкс rR = 1,2- 103 с. Диапазоны временных и пространственных масштабов составля- составляют тлПе ~ 1014, Aei/Ao ~ 1,6 • 108, что предопределяет сложность и многообразие плазменных явлений.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Многообразие временных и пространственных масштабов в плазме» з дисципліни «Основи фізики плазми і керованого синтезу»
