Влияние столкновений электронов на электромагнитные моды плазмы, образованной при многофотонной ионизации инертного газа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы электромагнитные моды в слабоионизованной плазме, образованной при многофотонной ионизации атомов инертного газа, в котором имеет место эффект Рамзауэра–Таундсенда. Показано, что при сравнительно небольшой энергии фотоэлектронов порядка 1 эВ возможно усиление электромагнитных волн. Усиление возможно как в случае редких столкновений фотоэлектронов с нейтральными атомами, так и при частотах столкновений большой плазменной частоты электронов. При энергиях фотоэлектронов несколько больших 1 эВ возможно развитие апериодической неустойчивости с инкрементом, величина которого сравнима с плазменной частотой электронов. Представлен детальный аналитический и численный анализ влияния столкновений фотоэлектронов с нейтральными атомами на закон дисперсии электромагнитной волны и инкременты неустойчивостей.

Об авторах

К. Ю. Вагин

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Email: vagin@sci.lebedev.ru
Россия, Москва

С. А. Урюпин

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vagin@sci.lebedev.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Тимофеев А.В. // Физика плазмы. 2012. Т. 38. С. 87. [Timofeev A.V. // Plasma Phys. Rep. 2012. V. 38. P. 79. doi: 10.1134/S1063780X11120099.]
  2. Delone N.B., Krainov V.P. // JOSA B. 1991. V. 8. P. 1207. https://doi.org/10.1364/JOSAB.8.001207
  3. McNaught S.J., Knauer J.P., Meyerhofer D.D. // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78. P. 626. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.626
  4. Leemans W.P., Clayton C.E., Mori W.B., Marsh K.A., Kaw P.K., Dyson A., Joshi C., Wallace J.M. // Phys. Rev. A. 1992. V. 46. P. 1091. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.46.1091
  5. Мур В.Д., Попруженко С.В., Попов В.С. // ЖЭТФ. 2001. Т. 119. С. 893. [Mur V.D., Popruzhenko S.V., Po-pov V.S. // JETP. 2001. V. 92. P. 777. doi: 10.1134/1.1378169.]
  6. Huang C.K., Zhang C.J., Marsh K.A., Clayton C.E., Joshi C. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2020. V. 62. P. 024011. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ab61df
  7. Agostini P., Fabre F., Mainfray G., Petite G., Rah-man N.K. // Phys. Rev. Lett. 1979. V. 47. P. 1127. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.42.1127
  8. Petite G., Agostini P., Yergeau F. // JOSA B. 1987. V. 4. P. 765.
  9. Muller H.G., van Linden van den Heuvell H.B., Agos-tini P., Petite G., Antonetti A., Franco M., Migus A. // Phys. Rev. Lett. 1988. V. 60. P. 565. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.60.565
  10. Fabre F., Agostini P., Petite G., Clement M. // J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 1981. V. 14. P. L677. https://doi.org/10.1088/0022-3700/14/21/007
  11. Gontier Y., Rahman N.K., Trahin M. // EPL. 1988. V. 5. P. 595. https://doi.org/10.1209/0295-5075/5/7/004
  12. Marchenko T., Muller H.G., Schafer K.J., Vrak-king M.J.J. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2010. V. 43. P. 185001. https://doi.org/10.1088/0953-4075/43/18/185001
  13. Li M., Liu Y., Liu H., Yang Y., Yuan J., Liu X., Deng Y., Wu C., Gong Q. // Phys. Rev. A. 2012. V. 85. P. 013414. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.85.013414
  14. Zhang L., Miao Z., Zheng W., Zhong X., Wu C. // Chemical Physics. 2019. V. 523. P. 52.https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2019.04.005
  15. Вагин К.Ю., Урюпин С.А. // ЖЭТФ. 2010. Т. 138. С. 757. [Vagin K.Y., Uryupin S.A. // JETP. 2010. V. 111. P. 670. doi: 10.1134/S1063776110100195.]
  16. Вагин К.Ю., Романов А.Ю., Урюпин С.А. // Физика плазмы. 2012. Т. 38. С. 63. [Vagin K.Y., Romanov A.Y., Uryupin S.A. // Plasma Phys. Rep. 2012. V. 38. P. 57. doi: 10.1134/S1063780X11120117.]
  17. Вагин К.Ю., Урюпин С.А. // Физика плазмы. 2013. Т. 39. С. 759. [Vagin K.Y., Uryupin S.A. // Plasma Phys. Rep. 2013. V. 39. P. 674. doi: 10.1134/S1063780X13080060.]
  18. Вагин К.Ю., Урюпин С.А. // Физика плазмы. 2014. Т. 40. С. 468. [Vagin K.Y., Uryupin S.A. // Plasma Phys. Rep. 2014. V. 40. P. 393. doi: 10.1134/S1063780X14040096.]
  19. Vagin K.Yu., Uryupin S.A. // Phys. Lett. A. 2015. V. 379. P. 745. https://doi.org/10.1016/j.physleta.2014.12.025
  20. Вагин К.Ю., Урюпин С.А. // Физика плазмы. 2015. Т. 41. С. 808. [Vagin K.Y., Uryupin S.A. // Plasma Phys. Rep. 2015. V. 41. P. 744. doi: 10.1134/S1063780X15080103.]
  21. Donko Z., Dyatko N. // Eur. Phys. J. D. 2016. V. 70. P. 135. https://doi.org/10.1140/epjd/e2016-60726-4
  22. Vagin K.Y., Uryupin S.A. // J. Russ. Laser Res. 2016. V. 37. P. 473. https://doi.org/10.1007/s10946-016-9599-z
  23. Bogatskaya A.V., Gnezdovskaia N.E., Volkova E.A., Po-pov A.M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2020. V. 29. P. 105016. https://doi.org/10.1088/1361-6595/aba110
  24. Богацкая А.В., Попов А.М. // Письма в ЖЭТФ. 2013. Т. 97. С. 453. [Bogatskaya A.V., Popov A.M. // JETP Lett. 2013. V. 97. P. 388. doi: 10.1134/S0021364013070035.]
  25. Bogatskaya A.V., Smetanin I.V., Volkova E.A., Po-pov A.M. // Laser and Particle Beams. 2015. V. 33. P. 17. https://doi.org/10.1017/S0263034614000755
  26. Vagin K.Yu., Uryupin S.A. // Plasma Sources Sci. Technol. 2020. V. 29. P. 035005. https://doi.org/10.1088/1361-6595/ab5e28
  27. Vagin K.Yu., Uryupin S.A. // Physics of Plasmas. 2020. V. 27. P. 112110. https://doi.org/10.1063/5.0023518
  28. Bogatskaya A.V., Volkova E.A., Popov A.M. // Phys. Rev. E. 2021. V. 104. P. 025202. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.104.025202
  29. Hayashi M. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1983. V. 16. P. 581. https://doi.org/0.1088/0022-3727/16/4/018
  30. Hayashi M. Bibliography of electron and photon cross sections with atoms and molecules published in the 20th century. Xenon: Tech. Rep.: : National Inst. for Fusion Science, 2003.
  31. Смирнов Б.М. Физика слабоионизованного газа: В задачах с решениями. М.: Наука, 1985. 424 c. [Smirnov B.M. Physics of ionized gases. New York: John Wiley & Sons, 2001.]
  32. Vagin K.Yu., Mamontova T.V., Uryupin S.A. // Phys. Rev. A. 2020. V. 102. P. 023105. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.102.023105
  33. Lorentz H.A. // Arch. neerl. 1905. V. 10. P. 336. (see also Lorentz H.A. Collected Papers (Martinus Nijhoff, The Hague, 1936), Vol. III.)
  34. Townsend J.S., Bailey V.A. // The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 1921. V. 42. P. 873.
  35. Ramsauer C. // Annalen der Physik. 1921. V. 369. P. 513.
  36. Brode R.B. // Reviews of Modern Physics. 1933. V. 5. P. 257.

© К.Ю. Вагин, С.А. Урюпин, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах