Архив статей журнала
Представлен обзор исследований резонансного нагрева плазмы мощным лазерным излучением в сильном магнитном поле. Показано, что при распространении импульса малой амплитуды вдоль магнитного поля в плазме с докритической плотностью в области ЭЦР имеет место модуляционная неустойчивость с периодом модуляции, равным длине возбуждаемой плазменной волны. С ростом амплитуды импульса происходит сильное возрастание возбуждаемого продольного электрического поля. Энергия, передаваемая лазерным излучением электронам плазмы, увеличивается при этом в несколько раз по сравнению со случаем изотропной плазмы. Физическая причина такого сильного нагрева электронов заключается в переходе модуляционной неустойчивости при больших амплитудах в стохастический режим. В случае поперечного распространения по отношению к магнитному полю рассмотрен процесс распространения необыкновенной лазерной волны в плазме в области параметрического резонанса на удвоенной верхнегибридной частоте.
В таком взаимодействии также происходит значительный дополнительный нагрев электронов. Он обусловлен распадом лазерной волны на верхнегибридные плазмоны и возбуждением волн Бернштейна. Из распределений электрического поля в момент достижения лазерным импульсом правой границы плазменного слоя следует, что в области параметрического верхнегибридного резонанса имеет место сильное поглощение поперечного электрического поля лазерного импульса и нарастание продольного поля. Показано, что при этом возникает отраженная электро-магнитная волна на верхнегибридной частоте.
Исследован процесс резонансного взаимодействия лазерной волны на удвоенной
верхнегибридной частоте с плазмой в неоднородном магнитном поле. Для магнитного поля предполагалась линейная зависимость от координаты вдоль направления
распространения лазерного импульса с условием резонанса в центре плазменного
слоя. Показано, что в таком взаимодействии лазерная волна распадается на два
верхнегибридных плазмона с возбуждением мод Бернштейна. Обнаружено возникновение электромагнитной волны на верхнегибридной частоте, отраженной от
границы плазмы. Сделан вывод о том, что отраженная волна возбуждается при
взаимодействии мод Бернштейна с верхнегибридными плазмонами, так как она исчезала в случае слоя холодной плазмы. Исследована зависимость средней энергии
электронов, набираемой при развитии неустойчивости, от градиента внешнего
магнитного поля.