Регулярна та хаотична динаміка електромагнітних хвиль і заряджених частинок у плазмовому та твердотільному середовищах - Автореферат

Регулярна та хаотична динаміка електромагнітних хвиль і заряджених частинок у плазмовому та твердотільному середовищахЛінійний опис, що може бути проведений, дає обмежене уявлення про динаміку системи і не представляє принципових труднощів. Важливо відзначити, що апарат статистичної фізики в цьому випадку (при розвитку локальної нестійкості) може бути використаний для аналізу систем з малим числом степенів вільності. У першому випадку може виникнути важливе фізичне явище - параметрична нестійкість, яка зумовлена впливом флуктуаційна параметри динамічної системи. В дисертаційній роботі розглядаються питання, повязані з виявленням умов, за яких виникає режим динамічного хаосу, з наявністю випадкових сил та впливом флуктуаційна параметри динамічної системи. Мета роботи полягає у визначенні впливу неоднорідностей та флуктуаційна динамічне фокусування електромагнітних хвиль у неоднорідному плазмовому середовищі, визначенні впливу флуктуаційна плазмово-пучкову взаємодію, збудження власних хвиль у твердотільному гіротропному середовищі, динаміку заряджених частинок в умовах, близьких до циклотронних резонансів.Під флуктуаційним хаосом будемо розуміти складний хаотичний рух динамічних систем, що виник в результаті дії на систему адитивних чи мультиплікативних випадкових сил. Складні динамічні системи з великою кількістю степенів вільності можуть поводитися регулярно, а хаотична динаміка може мати місце у відносно простих системах, що мають усього півтора степеня вільності. Нелінійний осцилятор під дією регулярної періодичної сили, заряджена частинка, що рухається під кутом до магнітного поля - приклади такої системи. Загальна картина динаміки променів у хвилеведучих середовищах може бути представлена в такий спосіб: головною особливістю цієї динаміки є її аналогія з динамікою заряджених частинок у зовнішніх електромагнітних полях. Наявність плавної неоднорідності може як ускладнювати динаміку променів у хвилеведучому каналі з періодичною неоднорідністю і сприяти процесу виходу променів з хвилеведучого каналу, так і перешкоджати розвитку хаотичної динаміки променів і сприяти утриманню променів у хвилеведучому каналі.Найбільш ефективна взаємодія електромагнітних хвиль із зарядженими частинками відбувається, якщо виконується одна з умов їхньої резонансної взаємодії. Умови резонансів формулюються в лінійній теорії взаємодії заряджених частинок з полем електромагнітних хвиль. Урахування особливостей нелінійної динаміки заряджених частинок швидко порушує умови резонансів. Це повязано з тим, що умови резонансної взаємодії майже у всіх випадках тільки в лінійній області збігаються з інтегралами руху заряджених частинок. У загальному випадку лінії інтегралів руху заряджених частинок не збігаються з лініями резонансів.Вивчено динамічне фокусування променів у хвилеведучих середовищах з різними типами неоднорідностей. Показано, що в загальному випадку наявність навіть слабкої монотонної неоднорідності може привести до фазового фокусування або дефокусування променів у визначеній фазі нелінійного резонансу. Вивчено вплив просторових флуктуацій густини плазми на плазмово-пучкову взаємодію. Показано, що інкремент других моментів більш, ніж у два рази перевищує інкремент перших і отримано вираз для критичної довжини, на якій підсилення регулярного сигналу ще можливе. Для плазми з флуктуаціями густини в часі вперше отримано максимальний час, за який флуктуації не встигають зруйнувати регулярний сигнал.

Основний зміст дисертаційної роботи