Структурные особенности токовых слоев, формируемых в плазме в трехмерных магнитных конфигурациях с Xлинией (Обзор) (2021)

Представлен обзор экспериментальных результатов по изучению особенностей структуры и эволюции плазменных токовых слоев, которые формируются в трехмерных (3D) магнитных конфигурациях с Xлинией, в присутствии продольной компоненты магнитного поля, направленной вдоль Xлинии. Показано, что в процессе развития плазменного токового слоя происходит усиление продольной компоненты в пределах слоя. Избыточное продольное поле поддерживается токами плазмы, которые протекают в поперечной плоскости по отношению к основному току в слое, в результате структура токов становится трехмерной. При увеличении начального значения продольной компоненты уменьшается степень сжатия в слой, как электрического тока, так и плазмы, что обусловлено изменением баланса давлений в слое при появлении в нем избыточного продольного поля. Деформация плазменных токовых слоев, а именно, появление в 3D магнитных конфигурациях асимметричных и изогнутых слоев, возникает при возбуждении токов Холла и их взаимодействии с продольной компонентой магнитного поля. Показано, что формирование токовых слоев в 3D магнитных конфигурациях с X–линией возможно в достаточно широком, но ограниченном диапазоне начальных условий.

A review is presented on experimental results related to investigation of distinctive features of the structure and evolution of plasma current sheets formed in three-dimensional (3D) mag-netic configurations with an X line, in the presence of a longitudinal magnetic field component (guide field) directed along the X line. It is shown that formation of a plasma current sheet results in enhancement of the guide field within the sheet. The excessive guide field is maintained by plasma currents that flow in the transverse plane relative to the main current in the sheet. As a result, the structure of the currents becomes three-dimensional. Increasing the initial value of the guide field brings about a decrease of compression into the sheet of both the electric current and plasma. This effect is caused by changing the pressure balance in the sheet when an excessive guide field appears in it. Deformation of plasma current sheets in 3D magnetic configurations, namely, an appearance of asymmetric and tilted sheets, re-sults from excitation of the Hall currents and their interaction with the guide field. It is shown that the formation of current sheets in 3D magnetic configurations with an X line is possible in a relatively wide, but limited range of initial conditions.

Тип: Статья
Автор (ы): Франк Анна Глебовна

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Физика
УДК
533.9. Физика плазмы
Префикс DOI
10.51368/2307-4469-2021-9-6-464-478
eLIBRARY ID
47365751
Текстовый фрагмент статьи