Первая в мировой научной литературе монография по сверхвысокочастотному пробою в газах и плазме. Эта проблема имеет важное значение для радиотехники и электроники, физики ускорителей, в различных космических и геофизических исследованиях.
Теоретические расчеты носят направленный прикладной характер, доведены до расчетных формул. Результаты расчетов всюду сопоставляются с экспериментальными данными, обсуждаются методы измерений и границы применимости теории.
Материал изложен последовательно, в простой форме, благодаря чему книга доступна как физикам, так и инженерам, желающим разобраться в физике этого явления и овладеть методами расчета пробоя.
В монографии известного английского физика-теоретика Дж. Лоусона сделана попытка охватить с единой точки зрения все многообразие пучков заряженных частиц, что отличает ее от немногочисленных переводных книг по физике пучков, посвященных, как правило, узкоспециальным приложениям. В ней ясно и четко излагаются фундаментальные физические идеи и представления и показывается, как они преломляются в различных областях физики.
Книга предназначена многочисленным специалистам, занимающимся различными применениями пучков заряженных частиц, физикой плазмы, техникой СВЧ, ускорителями и т.п. Для аспирантов и студентов она может служить хорошим пособием по современной физике пучков заряженных частиц и смежным проблемам.
Имя К. Л. Лонгмайра — известного физика-теоретика, хорошо знакомо всем, кто занимается проблемой управляемого термоядерного синтеза.
Ему принадлежит честь открытия желобковой (конвективной) неустойчивости плазмы в установках с положительной кривизной силовых линий удерживающего магнитного поля, испортившей много крови как экспериментаторам, так и теоретикам.
Естественно поэтому, что появление в русском переводе книги К. Л. Лонгмайра будет встречено с большим интересом.
Рассматривается вопрос об удержании горячей плазмы полем бегущей волны. Получены выражения для магнитных полей и магнитных давлений, создаваемых на поверхности плазмы системой токов, сдвинутых по фазе друг относительно друга на некоторый угол.
Найдены условия, при которых возмущения поверхности плазмы можно считать малыми. Исходя из этих условий, получены соотношения, определяющие основные параметры контура, создающего бегущее поле. Приведены соотношения, характеризующие энергетический баланс термоядерного реактора, у которого плазма удерживается бегущим полем.
Книга посвящена одной из многочисленных областей физики газового разряда — пробою при давлениях порядка атмосферного. В ней содержатся краткие теоретические и экспериментальные данные о различных элементарных процессах, протекающих в газоразрядной плазме. Последовательно излагаются сведения о развитии разряда, начиная с появления первичного электрона и до замыкания разрядного промежутка ионизованным каналом.
Книга рассчитана на студентов старших курсов и аспирантов, специализирующихся в областях физики, связанных с газовым разрядом, а также на экспериментаторов, работающих со стримерными камерами и другими газоразрядными приборами.
В настоящей работе делается попытка рассмотреть плазменный шнур с электродами. Наличие электродов приводит к тому, что физические величины меняются вдоль оси, в отличие от того, что должно было бы происходить в бесконечном шнуре, рассматривавшемся в 1, 2.
Легко показать, что в случае, когда инерцией и вязкостью плазмы можно пренебречь и собственное электрическое поле шнура мало по сравнению с магнитным полем, давление, плотность тока и магнитное поле в шнуре не меняются вдоль оси.
В работе изложены основные физические принципы и предварительные расчеты предлагаемого автором способа осуществления термоядерных реакций в прямом цилиндре, запертом с торцов “магнитными пробками”.
Рассматривается способ разжигания разряда в высоком вакууме и нагревания плазмы при помощи “магнитного поршня”. Кроме того, в работе рассматривается вопрос о непосредственном преобразовании ядерной энергии в электрическую.
Настоящий сборник содержит статьи, в которых излагаются теоретические и экспериментальные исследования, выполненные в 1951—1958 гг. в Институте атомной энергии Академии наук СССР по проблеме управляемых термоядерных реакций и связанным с ней вопросам физики плазмы.
В сборник включены только те работы, которые не были ранее опубликованы в печати. Сборник разделен на 4 тома, в основном по хронологическому признаку.
Редакционная работа по сборнику выполнена кандидатом физико-математических наук В. И. Коганом.
В восьмом выпуске серии сборников «Вопросы теории плазмы» представлены четыре статьи, в которых рассматриваются различные аспекты магнито-гидродинамических течений плазмы. С одной стороны, это теория симметричных стационарных течений идеальной плазмы и плазмооптика, где с использованием некоторых идеализаций получено много общих результатов аналитическими методами.
С другой стороны, это расчет двумерных течений в каналах и двумерная магнито-гидродинамическая модель плазменного фокуса Z-пинча, в которых численными методами исследованы некоторые течения в плазме с весьма полным учетом физических процессов. Все работы данного выпуска объединены тем, что предметом исследования служат течения плазмы с принципиальной ролью двумерных эффектов.
Изложены результаты, полученные в последние годы по нелинейной динамике плазмы и теории магнитосферных неустойчивостей. В выпуск включены четыре обзора: динамические нелинейные электромагнитные явления в плазме; нелинейная динамика разреженной плазмы и ионосферная аэродинамика; динамика Z-пинча; циклотронная неустойчивость радиационных поясов Земли.
Для специалистов по физике и технике плазмы и проблемам управляемого термоядерного синтеза, специалистов в области космических исследований, специалистов в смежных областях науки и техники. Может быть полезна студентам старших курсов, аспирантам и преподавателям вузов.