Особенности динамического спектра сигналов, возбуждаемых широкоапертурным электронным потоком в замагниченной плазме большого объема

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

На крупномасштабном стенде “Крот” исследованы электромагнитные сигналы, возбуждаемые широкоапертурным потоком электронов в лабораторной плазме в условиях, ограниченно моделирующих взаимодействие волн и частиц в околоземной плазме. Спектр электромагнитного излучения включает шумы свистового диапазона, возбуждаемые, предположительно, за счет токовой неустойчивости, а также дискретные (узкополосные) сигналы вблизи гармоник электронной циклотронной и плазменной частот. Показано, что узкополосные сигналы с положительным дрейфом частоты, наблюдаемые при инжекции электронного потока, обусловлены нестационарными вариациями концентрации плазмы за счет дополнительной ионизации нейтрального газа ускоренными электронами. Такие эффекты необходимо учитывать при интерпретации необычных форм динамического спектра в различных лабораторных экспериментах, моделирующих процессы в ионосфере и магнитосфере Земли.

Об авторах

И. Ю Зудин

Институт прикладной физики РАН

Email: zudiniy@ipfran.ru
Н.Новгород, Россия

М. Е. Гущин

Институт прикладной физики РАН

Н.Новгород, Россия

Н. А Айдакина

Институт прикладной физики РАН

Н.Новгород, Россия

С. В Коробков

Институт прикладной физики РАН

Н.Новгород, Россия

И. П Соловьев

Институт прикладной физики РАН

Н.Новгород, Россия

А. С Николенко

Институт прикладной физики РАН

Н.Новгород, Россия

В. И Гундорин

Институт прикладной физики РАН

Н.Новгород, Россия

К. Н Лоскутов

Институт прикладной физики РАН

Н.Новгород, Россия

А. Г Демехов

Институт прикладной физики РАН

Н.Новгород, Россия

Список литературы

  1. R. L. Stenzel, J. of Geophys. Res. 82, 4805 (1977).
  2. Х. Альвен, К.-Г. Фельтхаммар, Космическая электродинамика: Основные принципы, МИР, М. (1967).
  3. R. A. Helliwell, Whistlers and Related Ionospheric Phenomena, Stanford University Press, California (1965).
  4. M. Starodubtsev, and C. Krafft, Phys. Rev. Lett. 83, 1335 (1999).
  5. W. J. Burtis and R. A. Helliwell, Phys. Status Solidi 24, 1007 (1976).
  6. X.-J. Zhang, A. G. Demekhov, Y. Katoh, D. Nunn, X. Tao, D. Mourenas, Y. Omura, A. V. Artemyev, and V. Angelopoulos, J. Geophys. Res. Space Phys. 126, e2021JA029330 (2021).
  7. А. Г. Шалашов, А. В. Водопьянов, С. В. Голубев, А. Г. Демехов, В. Г. Зорин, Д. А. Мансфельд, С. В. Разин, Письма в ЖЭТФ 84, 375 (2006)
  8. M. E. Viktorov, A. G. Shalashov, E. D. Gospodchikov, N. Yu. Semin, and S. V. Golubev, Phys. Plasmas 27, 062104 (2020).
  9. X. An, B. van Compernolle, J. Bortnik, R. M. Thorne, L. Chen, and W. Li, Geophys. Res. Lett. 43, 2413 (2016).
  10. B. van Compernolle, X. An, J. Bortnik, R. M. Thorne, P. Priby, and W. Gekelman, Plasma Phys. Control. Fusion 59, 014016 (2017).
  11. S. N. Walker, A. G. Demekhov, S. A. Boardsen, N. Y. Ganushkina, D. G. Sibeck, and M. A. Balikhin, J. Geophys. Res. Space Phys. 121, 9701 (2016).
  12. N. P. Meredith, R. B. Horne, R. M. Thorne, and R. R. Anderson, J. Geophys. Res. 114, A07218 (2009).
  13. R. M. Thorne, B. Ni, X. Tao, R. B. Horne, and N. P. Meredith, Nature 467, 943 (2010).
  14. V. V. Zheleznyakov and E. Y. Zlotnik, Sol. Phys. 44, 461 (1975).
  15. М. Е. Викторов, С. В. Голубев, В. В Зайцев, Д. А. Мансфельд, Изв. Вузов. Радиофизика, 57, 947 (2014)
  16. И. Ю. Зудин, М. Е. Гущин, Н. А. Айдакина, С. В. Коробков, А. В. Стриковский, Письма в ЖЭТФ, 113, 92 (2021)
  17. Н. А. Айдакина, А. Г. Галка, В. И. Гундорин, М. Е. Гущин, И. Ю. Зудин, С. В. Коробков, А. В. Костров, К. Н. Лоскутов, М. М. Могилевский, С. Э. Привер, А. В. Стриковский, Д. В. Чугунин, Д. В. Янин, Геомагнетизм и Аэрономия, 58, 331 (2018)
  18. R. L. Stenzel, Rev. Sci. Instr. 47, 603 (1976).
  19. B. Van Compernolle, X. An, J. Bortnik, R. M. Thorne, P. Pribyl, and W. Gekelman, Phys. Rev. Lett. 114, 245002 (2015).
  20. G. Golubyatnikov, and R. L. Stenzel, Phys. Fluids B: Plasma Phys. 5, 3122 (1993).
  21. R. L. Stenzel, and G. Golubyatnikov, Phys. Fluids B: Plasma Phys. 5, 3789 (1993).
  22. E. M. Tejero, C. Crabtree, D. D. Blackwell, W. E. Amatucci, G. Ganguli, and L. Rudakov, Phys. Plasmas 23, 055707 (2016).
  23. R. L. Stenzel, Phys. Fluids B. 1, 1369 (1989).
  24. Е. Г. Шустин, Физика плазмы, 47, 518 (2021).
  25. Ю. Н. Агафонов, В. С. Бажанов, В. Я. Исякаев, Г. А. Марков, А. А. Похунков, Ю. В. Чугунов, С. А. Кулистиков, Письма в ЖЭТФ 52, 1127 (1990)
  26. M. Hyodo, K. Nakayama, M. Watanabe, and R. Ohmukai, Phys. Rev. A 76, 013419 (2007).
  27. V. Singh, V. B. Tiwari, A. Chaudhary, R. Shukla, C. Mukherjee, and S. R. Mishra, J. Appl. Phys. 133, 084402 (2023).

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах