Фазовые траектории заряженной частицы, взаимодействующей с ускоренной электромагнитной волной, бегущей вдоль магнитостатического поля Текст научной статьи по специальности «Физика»

Известия ТРТУ

Специальный выпуск

пазон измерений: 0-100 пА/м2. Все приборы позволяют проводить измерения электрических параметров атмосферы в непрерывном режиме.

Для подключения датчиков к компьютеру использован быстродействующий АЦП (марка Ь-761 производства фирмы "Ь-Сай"). АЦП с соответствующим программным обеспечением позволяет последовательно производить опрос каналов с частотой 100 кГц, накапливать данные на винчестере, осреднять значения с интервалом от 100 мкс до 600 с и одновременно для оперативного контроля отображать графически на мониторе. Параметры АЦП приведены в таблице.

Параметр Технические характеристики

Количество каналов 16 дифференциальных (32 с общей землей)

Разрядность АЦП 14 бит

Частота преобразования напряжения в код 100 кГц

Время преобразования 8 мкс

Диапазон входного сигнала +5В, +1,25В, +0,3125В, +0,078В

Таким образом, измерительный комплекс позволяет производить непрерывные атмосферно-электрические измерения в условиях открытой атмосферы и одновременно осуществлять первичную обработку данных в автоматическом режиме.

УДК. 538.3

И.И. Красюк, Е.Н. Погорелов

ФАЗОВЫЕ ТРАЕКТОРИИ ЗАРЯЖЕННОЙ ЧАСТИЦЫ, ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩЕЙ С УСКОРЕННОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНОЙ, БЕГУЩЕЙ ВДОЛЬ МАГНИТОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Как показано в [1], движение релятивистской заряженной частицы в замедленной электромагнитной волне (v^^c), бегущей вдоль магнитостатического поля, удобно представлять на декартовой плоскости. При надлежащем выборе фазовых переменных траектории образуют семейство овалов Декарта. В случае ускоренной волны картина движения выглядит несколько более сложной, однако в практически интересных случаях (соответствующая область параметров системы поле-частица в работе указана) ситуация аналогична той, что имеет место для замедленной волны: если точный интеграл движения F [1, 2] удовлетворяет неравенству

F < F < F2, (1)

где F и F выражаются через параметры поля, то траектории частицы - овалы Декарта. Значения Fl и F2 интеграла F являются бифуркационными. При переходе через F или F изнутри интервала (1) наружу происходит слияние и последующее исчезновение пары состояний равновесия: седла и центра. Траектории с F £ [F, F ] - не-Овалы. В работе дан простой способ вычисления бифуркационных значений Fl, F2 и показано, что в исходном представлении, т.е. на фазовом полуцилиндре [1, 2], попытка такого вычисления приводит к алгебраическому уравнению шестой степени.

_Секция физики

В работе также рассмотрено движение частицы в волне, бегущей со скоростью c . Оказывается, на декартовой плоскости траектории образуют два семейства окружностей, разделенных прямолинейной авторезонансной сепаратрисой.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что описание движения частицы с помощью декартовых фазовых переменных является наиболее простым. Таким образом, декартова плоскость [1] является естественной фазовой поверхностью для частицы в рассматриваемой системе полей.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. КрасюкИ.И., ПогореловЕ.Н. // Изв. ТРТУ. 2003. 1. С. 182-183.

2. Давыдовский В.Я., Погорелов Е.Н., Филиппов Ю.С. // Изв. вузов. Физика. 1990. №1. С.13-17.

УДК: 533.951

А.И. Матвеев

ДИСПЕРСИЯ НЕЛИНЕЙНОЙ ЗАМЕДЛЕННОЙ ЛЕНГМЮРОВСКОЙ ВОЛНЫ В СЛАБОНЕОДНОРОДНОЙ ПЛАЗМЕ

Рассмотрена стационарная неоднородная задача включения и распространения замедленной продольной волны малой амплитуды в слабонеоднородной электронной плазме, концентрация которой монотонно очень медленно уменьшается вдоль оси г. Обобщены результаты анализа нелинейного дисперсионного уравнения [1] на интервал фазовых скоростей, нижняя граница которого близка к тепловой скорости. В [1] установлено, что причиной нелинейности дисперсионного уравнения волны на электронной дырке является нелинейная деформация функции распределения электронов в интервале фазовых скоростей, где побывала волна.

В случае волны на электронной дырке, эволюция которой происходит в плазме с отрицательным градиентом концентрации, уменьшение фазовой скорости и описывается следующим нелинейным дисперсионным уравнением:

ж2и2Щ (и2 / 2и\ ) = (3 / 2)4Аи1 N,

где и0, Ы0 - начальные фазовая скорость и концентрация, А - амплитуда волны, 2 2

/§ (и / 2и0 ) - функция распределения электронов в отсутствие волны. В случае

максвелловского распределения в пренебрежении изменением А с уменьшением концентрации фазовая скорость волны уменьшается:

2 2T u к-ln

( 2л2N Л V 3VA N0;

u02 >

т

вплоть до значений, равных тепловой скорости.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Красовский В.Л. // ЖЭТФ. 1995. Т. 107. С. 741.