Нелинейная теория нижнегибридной неустойчивости плазмы, возбуждаемой спиральным пучком ионов

Abstract

В однородной плазме со спиральным ионным пучком исследуется развитие мелкомасштабной нижнегибридной турбулентности. На основе перенормированной теории, учитывающей рассеяние ионов на случайных пульсациях электростатического потенциала в цилиндрической системе координат, сделана оценка уровня насыщения неустойчивости, определена скорость нагрева ионов поперёк магнитного поля. Результаты исследований могут быть использованы для объяснения природы нагрева ионов в нижнегибридных структурах, наблюдаемых в земной ионосфере. In homogeneous plasma with a spiral ion beam the development of small-scale lower hybrid turbulence is studied. On the basis of the renormalized theory, taking into account the scattering of ions on the random fluctuations of electrostatic potential in a cylindrical coordinate system, the level of saturation of the instability as well as the rate of ion heating across the magnetic field are estimated. These results can be used to explain the nature of ion heating in the lower hybrid structures observed in the Earth's ionosphere. У однорідній плазмі зі спіральним іонним пучком досліджується розвиток дрібномасштабної нижньогібридної турбулент-ності. На основі перенормованої теорії, що враховує розсіювання іонів на випадкових пульсаціях електростатичного потенціалу в циліндричній системі координат, зроблена оцінка рівня насичення нестійкості, визначена швидкість нагрівання іонів упоперек магнітного поля. Результати досліджень можуть бути використані для пояснення природи нагрівання іонів у нижньогібридних структурах, які спостерігаються в земній іоносфері.