Plasma Ion Velocity Distribution Function Perturbed by Ion-Acoustic Solitons: Analytical Calculations Based on KDV Equation

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Using the Korteweg–De Vries equation, for background plasma, the distribution functions perturbed by ion-acoustic solitons are calculated. For describing the perturbed distribution functions, the explicit formula is obtained, which is suitable for practical applications. The results are compared with the analytical calculations and simulation results obtained previously.

About the authors

F. M. Trukhachev

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University); Belarusian–Russian University

Email: ftru@mail.ru
127412, Moscow, Russia; 141701, Dolgoprudny, Russia; 212000, Mogilev, Belarus

N. V. Gerasimenko

Belarusian–Russian University

Email: ftru@mail.ru
212000, Mogilev, Belarus

M. M. Vasiliev

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: ftru@mail.ru
127412, Moscow, Russia; 141701, Dolgoprudny, Russia

O. F. Petrov

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Author for correspondence.
Email: ftru@mail.ru
127412, Moscow, Russia; 141701, Dolgoprudny, Russia

References

  1. Zabusky N.J., Kruskal M.D. // Phys. Rev. Lett. 1965. V. 15. P. 240.
  2. Russell J. // Report of the Committee on Waves: Appointed by the British Association at Bristol in 1836 (R. and JE Taylor, 1838)
  3. Russell J.S. // Report on Waves, Published in the York 1844 (BA Reports, 1844).
  4. Boussinesq J. // CR Acad. Sci. Paris. V. 72. № 755–759. P. 1871.
  5. Boussinesq J. // Journal de mathématiques pures et appliquées. 1872. V. 17. P. 55.
  6. Korteweg D.J., De Vries G. // Philos. Mag. J. Sci. 1895. V. 39. P. 422.
  7. Washimi H., Taniuti T. // Phys. Rev. Lett. 1966. V. 17. P. 996.
  8. Tran M. // Phys. Scripta. 1979. V. 20. P. 317.
  9. Kotsarenko N.Y., Koshevaya S.V., Stewart G.A., Maravilla D. // Planetary and space science. 1998. V. 46. № 4. P. 429. https://doi.org/10.1016/S0032-0633(97)00205-5
  10. Mamun A.A. // Astrophysics and Space Science. 1999. V. 268. P. 443. https://doi.org/10.1023/A:1002031022895
  11. Tagare S.G., Singh S.V., Reddy R.V., Lakhina G.S. // Nonlinear Processes in Geophysics. 2004. V. 11. № 2. P. 215. https://doi.org/10.5194/npg-11-215-2004
  12. Hussain S., Hasnain H. // Physics of Plasmas. 2017. T. 24. № 3. https://doi.org/10.1063/1.4978492
  13. Giambo S., Pantano P., Tucci P. // American Journal of Physics. 1984. V. 52. № 3. P. 238. https://doi.org/10.1119/1.13685
  14. Ikezi H.S., Wojtowicz S., Waltz R., DeGrassie J., Ba-ker D. // Journal of Applied Physics. 1988. V. 64. № 6. P. 3277. https://doi.org/10.1063/1.341517
  15. Kuusela T. // Chaos, Solitons & Fractals. 1995. V. 5. № 12. P. 2419. https://doi.org/10.1016/0960-0779(94)E0107-Z
  16. Ким Д.Ч. // Журнал технической физики. 2013. Т. 83. № 3. С. 31.
  17. Newell A.C. // Solitons in Mathematics and Physics. SIAM, 1985.
  18. Ablowitz M.J.D., Kaup J., Newell A.C., Segur H. // Physical Review Letters. 1973. V. 30. № 25. P. 1262. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.30.1262
  19. Кадомцев Б.Б. // Доклады Академии наук. 1970. Т. 192. № 4. С. 753.
  20. Gedalin M., Scott T.C., Band Y.B. // Physical review letters. 1997. V. 78. № 3. P. 448. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.448
  21. Вопросы теории плазмы. Вып. 4. М.: Атомиздат, 1967.
  22. Ландау Л.Д. // ЖЭТФ. 1946. Т. 16. С. 574.
  23. Stasiewicz K., Lundin R. // Physica Scripta. 2000. V. 2000. № T84. P. 60. https://doi.org/10.1238/Physica.Topical.084a00060
  24. Alberti S. // Nature Physics. 2007. V. 3. № 6. P. 376–377. https://doi.org/10.1038/nphys637
  25. Esarey E., Schroeder C.B., Leemans W.P. // Reviews of modern physics. 2009. V. 81. № 3. P. 1229. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.81.1229
  26. Aleshin I.M., Peregudov D.V. // Moscow University Physics Bulletin.2000. V. 55 (1). P. 9.
  27. Trukhachev F. M., Vasiliev M.M., Petrov O.F. // Plasma Physics Reports. 2022. V. 48. № 10. P. 1116. https://doi.org/10.1134/S1063780X2260075X
  28. Trukhachev F.M., Gerasimenko N.V., Vasiliev M.M., Petrov O.F. // Physics of Plasmas. 2023. T. 30. № 2.https://doi.org/10.1063/5.0133413
  29. Trukhachev F.M., Vasiliev M.M., Petrov O.F. // High Temperature. 2020. V. 58. P. 520. https://doi.org/10.1134/S0018151X2004015X

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (128KB)
Indexing metadata
3.

Download (108KB)
Indexing metadata
4.

Download (106KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».