Измерение параметров магнитоактивной плазмы по особенностям диаграммы направленности электромагнитных источников Работу выполнили: Студенты РФФ ННГУ гр.430 Калимулин Р., Федосеев Г., Володин А., Рыжаков А. Научный руководитель: Стародубцев М.В.

Цели работы Знакомство с основными особенностями электродинамики магнитоактивной плазмы; Рассмотрение явления резонансных конусов в двух диапазонах частот: верхнегибридном и нижнегибридном; Построение динамических диаграмм направленности для различных частотных диапазонов.

Плазма - это частично или полностью ионизированный газ, содержащий в достаточно большом количестве свободные заряженные частицы - электроны и ионы. В отсутствие магнитного поля основными временными характеристиками движения частиц в плазме являются плазменные частоты колебаний электронов и ионов: Наличие магнитного поля приводит к появлению выделенного направления (анизотропии) и новых характерных частот (ларморовские частоты вращения электронов и ионов в магнитном поле): Основные характеристики плазмы

Резонансные конусы электромагнитных источников в магнитоактивной плазме Тензор диэлектрической проницаемости для магнитоактивной плазмы: где циклотронная плазменная частоты электронов (ионов) частота волны Дисперсионное соотношение для собственных волн холодной магнитоактивной плазмы: где угол между направлением внешнего магнитного поля и волновым вектором k

При, что и соответствует формированию резонансных конусов. Это выполняется при некотором угле оказывается действительным, если Получаем три диапазона частот: где и нижняя и верхняя гибридные частоты. При коническая поверхность: собираются вдоль направления:

Электрическое поле: Выражение для полей малого электромагнитного источника в резонансных диапазонах частот: В резонансном случае решение уравнения имеет вид: резонансные конусы.

Динамика изменения параметров плазмы в режиме распада При (стрелка 1 на рис.): UH – верхнегибридный диапазон При (стрелка 2 на рис.): LH – нижнегибридный диапазон

Экспериментальная установка

Динамика диаграммы направленности: нижнегибридный диапазон.

Изменение диаграммы направленности в зависимости от плотности плазмы: нижнегибридный диапазон.

Динамика диаграммы направленности: верхнегибридный диапазон.

Изменение диаграммы направленности в зависимости от плотности плазмы: верхнегибридный диапазон.

Выводы Мы познакомились с основными особенностями электродинамики магнитоактивной плазмы; Было рассмотрено явление резонансных конусов, а так же построены динамические диаграммы направленности антенны для нижнегибридного и верхнегибридного диапазонов частот.