SCI Библиотека

Излагаются основные понятия физики плазмы и простейшие инженерные расчеты. Подробно рассматриваются термодинамические свойства плазмы; равновесная и стационарная ионизация; адиабатическое и дрейфовое движения заряженных частиц; элементарная гидродинамическая теория распространения волн в холодной и горячей плазме; простейшие вопросы физической кинетики и ее применения к плазме.

Книга рассчитана на студентов технических специальностей и инженеров, имеющих дело с многообразными применениями физики плазмы.

Первое издание этой книги было опубликовано в США в 1956 г. (перевод первого издания был выпущен Издательством иностранной литературы в 1957 г.). Настоящая книга представляет собой перевод со второго значительно переработанного автором американского издания.

В 1956 г. все исследования в области управляемого термоядерного синтеза были закрытыми и полем приложения физики плазмы была в основном астрофизика. Сам автор в то время был известен в научном мире только как теоретик-астрофизик.

После Харуэллского доклада И. В. Курчатова и Женевской конференции 1958 г. в литературу хлынул поток публикаций по физике горячей плазмы (за время между двумя изданиями книги Спитцера опубликовано около 5000 работ, в том числе монографии, обзоры, лекционные курсы и т. д.).

Хотя на фоне уже вышедших книг, включающих часто самые свежие материалы, маленькая монография Спитцера может показаться старомодной, однако фактически она оставалась эти годы лучшим введением в теорию плазменных явлений.

В книге рассмотрены свойства ионов и возбужденных атомов, способы их образования в плазме, а также диффузия и подвижность ионов и возбужденных атомов. Наряду с этим исследуются химические превращения ионов и возбужденных атомов, происходящие при их соударении с атомными частицами: процессы образования молекул, сложных и комплексных ионов при тройных соударениях, рекомбинация положительных ионов с электронами и отрицательными ионами, прилинание электрона к молекуле и разрушение отрицательного иона при соударении с атомом или молекулой, ион-молекулярные реакции, процессы разрушения возбужденных атомов и т. д.

В книге собраны и проанализированы результаты большого числа экспериментальных работ по этим вопросам, а также описаны теоретические методы исследования данного круга проблем и приведены их результаты.

В книге обобщен и систематизирован обширный экспериментальный и теоретический материал по кинетике и механизмам возбуждения, ионизации и диссоциации молекул, рекомбинации частиц и химическим реакциям в неравновесной низкотемпературной плазме.

Книга рассчитана на преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов, научных работников и специалистов, занимающихся вопросами исследования и использования низкотемпературной плазмы для решения разнообразных научных и технических задач, в частности для разработки плазмохимических процессов, газовых лазеров, МГД-генераторов; для разработки моделей физико-химических процессов в верхних слоях атмосферы Земли и в ударных волнах.

Монография посвящена исследованию статистических и электродинамических свойств плазмы. Основное внимание уделено построению теории электромагнитных флуктуаций с учетом нелинейного взаимодействия волн. Изучены спектральные распределения стационарных флуктуаций, а также временная эволюция флуктуационных спектров.

На основе обобщенного кинетического уравнения, учитывающего нелинейное взаимодействие волн и их взаимодействие с флуктуационными полями, рассмотрены процессы рассеяния, трансформации и излучения волн в неравновесной плазме.

Книга предназначена для физиков — теоретиков и экспериментаторов, работающих в области статистической физики, физики плазмы, а также астрофизики. Может быть полезна также аспирантам и студентам старших курсов физических и радиофизических факультетов и вузов.

Монография посвящена новой быстро развивающейся области физики, изучающей взаимодействие мощного электромагнитного излучения с плазмой.

Изложены основные представления нелинейного параметрического воздействия излучения на плазму, для которого характерна резонансная неустойчивость, приводящая к возникновению возмущений плазменных колебаний, сопровождающихся нарастанием флуктуаций внутренних полей и образованием турбулентного состояния.

Освещены лабораторные исследования, приведшие к экспериментальному открытию предсказанного теорией явления аномально быстрой передачи энергии электромагнитного поля плазме, отвечающего аномально большому высокочастотному сопротивлению турбулентного состояния плазмы. Все эти закономерности относятся как к радио-, так и лазерному диапазону излучения, что делает их в значительной мере универсальными.

Книга представляет собой как бы продолжение коллективной монографии «Физика высокотемпературной плазмы», выпущенной издательством «Мир» в 1972 г. В настоящую книгу включены 5 обзоров из 3-го и 4-го томов серии «Успехи физики плазмы», издаваемой в США под редакцией известных физиков А. Саймона и У. Томпсона.

Эти обзоры охватывают следующие проблемы: 1) движение заряженных частиц в сильных магнитных полях; 2) равновесие релятивистского пучка; 3) коллективные моды колебаний плазмы в сложных магнитных конфигурациях; 4) двухтоковая неустойчивость; 5) кинетическая теория волн в плазме. Все обзоры написаны крупными зарубежными учеными, ведущими специалистами в данных областях физики.

Сборник представляет интерес для научных работников, занимающихся физикой плазмы, проблемами управляемого термоядерного синтеза, устойчивой техникой, разработкой и применением различных плазменных устройств. Он может быть полезен также студентам старших курсов и аспирантам соответствующего профиля.

Решение проблемы генерации магнитного поля в движущейся электропроводящей среде важно для анализа многих задач астрофизики, геофизики, а также для исследований по управляемому термоядерному синтезу. Основное внимание автор монографии уделяет теории; в качестве практических приложений рассмотрены магнитные поля Земли и Солнца.

Книга представляет большой интерес для астрофизиков, геофизиков, специалистов по физике плазмы. Может быть использована в качестве учебного пособия для студентов старших курсов соответствующих специальностей.

При помощи выпуклых однолистных функций найдены точные оценки модулей начальных тейлоровских коэффициентов на классе ограниченных не обращающихся в ноль функций.