磁化等离子体中的参量过程研究

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磁化等离子体中的参量不稳定性,在聚变装置中的射频波加热领域扮演着重要的角色,也与其他一些实验相联系。在托卡马克波加热实验中,参量不稳定性的应用也已经积累了不少经验。目前,在对磁化等离子体中的参量过程的大量研究中,多数是采用动理学描述。在这些研究中,本文对几种较为常见的理论进行了介绍。  本文使用流体力学的方法研究磁化等离子体中的参量过程。从一般性的电场的波动方程出发,对波动方程中的非线性部分进行分析,从而推导出一个可用于描述任何电磁波与静电波非线性效应的波动方程。从这个方程的非线性项中可以辨认出多种涉及电磁波、静电波(或同时具有电磁波和静电波)的三波或四波相互作用的参量过程。本文中还以三个参量过程(1)一支电磁O波衰变成两支电磁O波;(2)一支电磁X波衰变成两支电磁X波(3)一支静电波衰变成两支静电波为例,说明如何使用波动方程获得描述某一参量过程的模耦合方程组,并最终求得相应的耦合系数及增长率。在第一种情况下,推导出的增长率与非磁化等离子体中O波衰变成两支O波的参量过程的增长率一致。在第三种情况下得到的增长率的表达式表明,该过程的增长率与垂直于外加磁场方向的平衡密度梯度有关。
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