Излагаются основные понятия физики плазмы и простейшие инженерные расчеты. Подробно рассматриваются термодинамические свойства плазмы; равновесная и стационарная ионизация; адиабатическое и дрейфовое движения заряженных частиц; элементарная гидродинамическая теория распространения волн в холодной и горячей плазме; простейшие вопросы физической кинетики и ее применения к плазме.
Книга рассчитана на студентов технических специальностей и инженеров, имеющих дело с многообразными применениями физики плазмы.
Книга представляет собой как бы продолжение коллективной монографии «Физика высокотемпературной плазмы», выпущенной издательством «Мир» в 1972 г. В настоящую книгу включены 5 обзоров из 3-го и 4-го томов серии «Успехи физики плазмы», издаваемой в США под редакцией известных физиков А. Саймона и У. Томпсона.
Эти обзоры охватывают следующие проблемы: 1) движение заряженных частиц в сильных магнитных полях; 2) равновесие релятивистского пучка; 3) коллективные моды колебаний плазмы в сложных магнитных конфигурациях; 4) двухтоковая неустойчивость; 5) кинетическая теория волн в плазме. Все обзоры написаны крупными зарубежными учеными, ведущими специалистами в данных областях физики.
Сборник представляет интерес для научных работников, занимающихся физикой плазмы, проблемами управляемого термоядерного синтеза, устойчивой техникой, разработкой и применением различных плазменных устройств. Он может быть полезен также студентам старших курсов и аспирантам соответствующего профиля.
Имя К. Л. Лонгмайра — известного физика-теоретика, хорошо знакомо всем, кто занимается проблемой управляемого термоядерного синтеза.
Ему принадлежит честь открытия желобковой (конвективной) неустойчивости плазмы в установках с положительной кривизной силовых линий удерживающего магнитного поля, испортившей много крови как экспериментаторам, так и теоретикам.
Естественно поэтому, что появление в русском переводе книги К. Л. Лонгмайра будет встречено с большим интересом.
Рассматривается вопрос об удержании горячей плазмы полем бегущей волны. Получены выражения для магнитных полей и магнитных давлений, создаваемых на поверхности плазмы системой токов, сдвинутых по фазе друг относительно друга на некоторый угол.
Найдены условия, при которых возмущения поверхности плазмы можно считать малыми. Исходя из этих условий, получены соотношения, определяющие основные параметры контура, создающего бегущее поле. Приведены соотношения, характеризующие энергетический баланс термоядерного реактора, у которого плазма удерживается бегущим полем.
В работе изложены основные физические принципы и предварительные расчеты предлагаемого автором способа осуществления термоядерных реакций в прямом цилиндре, запертом с торцов “магнитными пробками”.
Рассматривается способ разжигания разряда в высоком вакууме и нагревания плазмы при помощи “магнитного поршня”. Кроме того, в работе рассматривается вопрос о непосредственном преобразовании ядерной энергии в электрическую.
В настоящей работе делается попытка рассмотреть плазменный шнур с электродами. Наличие электродов приводит к тому, что физические величины меняются вдоль оси, в отличие от того, что должно было бы происходить в бесконечном шнуре, рассматривавшемся в 1, 2.
Легко показать, что в случае, когда инерцией и вязкостью плазмы можно пренебречь и собственное электрическое поле шнура мало по сравнению с магнитным полем, давление, плотность тока и магнитное поле в шнуре не меняются вдоль оси.
Настоящий сборник содержит статьи, в которых излагаются теоретические и экспериментальные исследования, выполненные в 1951—1958 гг. в Институте атомной энергии Академии наук СССР по проблеме управляемых термоядерных реакций и связанным с ней вопросам физики плазмы.
В сборник включены только те работы, которые не были ранее опубликованы в печати. Сборник разделен на 4 тома, в основном по хронологическому признаку.
Редакционная работа по сборнику выполнена кандидатом физико-математических наук В. И. Коганом.
Книга известных американских специалистов Н. Кролла и А. Трайвеля представляет собой учебник по физике плазмы. Она характеризуется широким охватом материала, систематичностью изложения и разумным сочетанием теоретических представлений и экспериментальных данных, хотя основное внимание уделяется теории.
Книга снабжена большим количеством задач, призванных помочь лучшему усвоению содержания. Для чтения учебника достаточно знаний по физике (механике, статистической физике и теории поля) и математике в объеме первых трех курсов физических вузов.
Книга предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и преподавателей. Она полезна также широкому кругу специалистов по физике плазмы и смежным областям.
Учебное пособие содержит конспективное изложение курса «Введение в физику плазмы», который читается в осеннем семестре для студентов третьего курса физического факультета, специализирующихся на кафедре физики плазмы.
Основное внимание уделяется движению частиц в электромагнитном поле и кинетике плазмы, включая теорию элементарных процессов: кулоновских столкновений, ионизации, рекомбинации, переразрядки и излучения. Магнитная гидродинамика и теория волн в плазме, обычно входящие во вводные курсы по физике плазмы, рассматриваются в отдельных семестровых курсах лекций «Магнитная гидродинамика» и «Волны в плазме», читаемых вслед за «Введением в физику плазмы».
Уровень изложения рассчитан на студентов, прослушавших курсы по электродинамике, молекулярной физике и знакомых с основами квантовой механики и статистической физики.
В книге дано изложение физики плазмы как раздела современной физики в расчете на широкую физическую аудиторию, имеющую дело с плазменными явлениями вне собственно физики плазмы. В этой связи систематически прослеживаются плазменные аналогии в физике сплошной среды, физике твердого тела и полупроводников, геофизике, астрофизике и т. д.
Специалисты по физике плазмы могут почерпнуть из книги информацию о распространении идей и представлений о различных процессах, протекающих в плазме, на смежные области физики.
Данная книга представляет собой задуманное академиком Л. А. Арцимовичем систематическое развитие краткого курса лекций «Что каждый физик должен знать о плазме» (М., Атомиздат, 1976).
Чтение книги предполагает подготовку на уровне университетского курса общей физики. Книга предназначена для физиков и инженеров-физиков широкого профиля.
