LOW-THRESHOLD DECAY OF ORDINARY MICROWAVE IN THE PRESENCE OF LARGE-SCALE COHERENT STRUCTURES IN A RAREFIED PLASMA

Cover Page

Cite item

Abstract

The scenario of low-threshold decay of an ordinary microwave with a frequency corresponding to the second harmonic of electron cyclotron resonance, leading to the excitation of two electron Bernstein waves two- dimensionally localized in a large-scale coherent structure in a rarefied plasma, has been investigated. Using the proposed model, estimates for the threshold of this nonlinear phenomenon were obtained for ASDEX-Upgrade and Wendelstein 7-X facilities, as well as in a model experiment on a linear device.

About the authors

A. Yu. Popov

Ioffe Institute Russian Academy of Sciences

Email: a.popov@mail.ioffe.ru
Russian Federation, 194021, Saint Petersburg

E. Z. Gusakov

Ioffe Institute Russian Academy of Sciences

Email: a.popov@mail.ioffe.ru
Russian Federation, 194021, Saint Petersburg

A. A. Nagovitsyn

Ioffe Institute Russian Academy of Sciences

Email: a.popov@mail.ioffe.ru
Russian Federation, 194021, Saint Petersburg

L. V. Simonchik

Stepanov Institute of Physics, National Academy of Sciences of Belarus

Email: a.popov@mail.ioffe.ru
Belarus, 220072, Minsk

M. S. Usachenok

Stepanov Institute of Physics, National Academy of Sciences of Belarus

Author for correspondence.
Email: a.popov@mail.ioffe.ru
Belarus, 220072, Minsk

References

  1. E. Westerhof, S.K. Nielsen, J.W. Oosterbeek et al., Plasma Phys.Control. Fusion 55, 115003 (2013).
  2. S.K. Hansen, S.K. Nielsen, J. Stober et al., Nucl. Fusion 60, 106008 (2020).
  3. A. Tancetti, S.K. Nielsen, J. Rasmussen et al., Nucl. Fusion 62, 074003 (2022).
  4. A. Clod, M.G. Senstius, A.H. Nielsen et al., Phys. Rev. Lett. 132, 135101 (2024).
  5. B. I. Cohen, R.H. Cohen, W.M.C. Nevins, and T.D. Rognlien, Rev.Mod.Phys. 63, 949 (1991).
  6. Е. З. Гусаков, А.Ю. Попов, УФН 190, 396 (2020).
  7. E. Z. Gusakov and A.Yu. Popov, Plasma Phys. Control. Fusion 63, 125017 (2021).
  8. Е. З. Гусаков, А.Ю. Попов, Физика плазмы 49, 740 (2023).
  9. M.Yu. Kantor, A. J.H. Donne, R. Jaspers et al., Plasma Phys.Control. Fusion 51, 055002 (2009).
  10. P.H. Diamond, S.-I. Itoh, K. Itoh, and T. S. Hahm, Plasma Phys.Control. Fusion 47, R35 (2005).
  11. O.D. Gurcan and P.H. Diamond, Phys.Plasmas 11, 572 (2004).
  12. S. I. Krasheninnikov, Phys. Lett.A 283, 368 (2001).
  13. B. Nold, G.D. Conway, T. Happel et al., Plasma Phys.Control. Fusion 52, 065005 (2010).
  14. C. Killer, B. Shanahan, O. Grulke et al., Plasma Phys.Control. Fusion 62, 085003 (2020).
  15. J. Cheng, J.Q. Dong, L.W. Yan et al., Nucl. Fusion 53, 093008 (2013).
  16. A.B. Altukhov, V. I. Arkhipenko, A.D. Gurchenko et al., Europhys. Lett. 126, 15002 (2019).
  17. H. Hohnle, J. Stober, A. Herrmann et al., Nucl. Fusion 51, 083013 (2011).
  18. M. Schubert, B. Plaum, S. Vorbrugg et al., in Proc. 43rd EPS Conf. on Plasma Physics, Leuven, Belgium, 4–8 July (2016), Vol. 40A, P1.026.
  19. T. Klinger, T. Andreeva, S. Bozhenkov et al., Nucl. Fusion 59, 112004 (2019).
  20. K.G. Budden and H.G. Martin, The Ionosphere as a Whispering Gallery, Proc.Roy. Soc. London, Series A.Mathem.Phys. Sci.The Royal Society 265 (1323), 554 (1962).
  21. Дж. Стрэтт (лорд Рэлей), Теория звука, Гостехиздат, Москва (1955).
  22. P. L. Stanwix, M. E. Tobar, P. Wolf et al., Phys. Rev. Lett. 95, 040404 (2005).
  23. R. Mendis and M. Mittleman, Appl.Phys. Lett. 97, 031106 (2010).
  24. D.G. Swanson, Plasma Waves, 2nd ed., CRC Press (2003).
  25. А.Ю. Попов, Физика плазмы 48, 27 (2022).
  26. А. Бернштейн, Л. Фридленд, в сб. Основы физики плазмы, т. 1. под ред. М.Н. Розенблюта и Р. З. Сагдеева, Энергоатомиздат, Москва (1983), с. 393.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).