Скін-ефект в плазмових середовищах при негармонійному збудженні Бєлошенко М.А. Науковий керівник Зав. відділу теорії плазми ІЯД Шамрай К.П.

Вступ Плазмові двигуни для космічних апаратів Імпульсні індуктивні двигуни (PIT – Pulsed Inductive Truster) Актуальність Затрата паливаТяга Хіміяu : 1-10 еВ n = см 3 ПДu : еВ n = см 3

Постановка задачі Квазістаціонарний струм замість імпульсного Пиловидна форма струму Плоска модель Три середовища I вакуум II вакуум III плазма ВЧ струм Схема збудження хвильЧасова залежність струму плазмова частота електронів частота зіткнень електронів (з нейтралями та іонами)

Метод розвязання Рівняння Максвела Ненульові компоненти полів E y, B x Комплексне представлення полів

Фурє-образ пиловидного струму

Розв язок у трьох середовищах Рівняння у вакууміРозвязок у середовищі I Розвязок у середовищі II Рівняння у плазміРозвязок у плазмі (середовищі III)

Умови зшивки та граничні умови Умови зшивки на межі середовищ I та II Умови зшивки на межі середовищ II та III Граничні умови Випромінені хвилі при z + Загасання хвиль при z

Кінцевий вираз для полів в плазмі

Поглинена потужність Вектор Пойнтінга Вт/см 2 Параметри: n =10 11 см 3, 1 /2 = 13,56 МГц, e = 0,01 1

Оцінка нелінійної сили Лоренца (рушійної сили)

Висновки При квазістаціонарному збудженні (пиловидний струм) зявляються плазмові хвилі. Їх внесок у поглинання може бути істотним, якщо при не дуже великих n (менша густина плазми) або при зменшенні зіткнень. Виникає нелінійна сила Лоренца, яка є причиною прискорення плазми. Плазмові хвилі також можуть давати істотний вклад в цю силу.