Куприянова Е.Г.
Кальтман Т.И.
Накаряков В.М.
Колотков Д.Ю.
Кузнецов А.А.
 Статья на сайте eLibrary

Исследован наблюдаемный отклик микроволнового излучения на возмущение поперечно-неоднородного плазменного слоя, вытянутого вдоль однородного магнитного поля, бегущей вдоль него симметричной (sausage) быстрой магнитозвуковой волной. Двумерное моделирование проведено в рамках аналитического решения системы линеаризованных уравнений магнитогидродинамики. Источником гиросинхротронного излучения являются ускоренные электроны, заполняющие только часть слоя. Показано, что для гиросинхротронных источников с поперечным размером, существенно меньшим ширины слоя, для всех углов зрения происходит усиление микроволнового отклика на быструю магнитозвуковую волну: глубина модуляции излучения на порядок превышает исходную амплитуду волны, в то время как для гиросинхротронных источников с размером больше ширины слоя имеет место обратный эффект. Контраст глубины модуляции излучения узких и широких источников растёт с повышением разницы концентраций в слое и вне его. Найдено, что микроволновый отклик на быструю магнитозвуковую волну слоя является нелинейным, что при определённых сочетаниях параметров приводит к полному исчезновению периодического отклика или к удвоению его частоты.

На английском языке
Microwave response to the symmetric fast magnetoacoustic wave
Kupriyanova E.G.
Kaltman T.I.
Nakaryakov V.M.
Kolotkov D.Yu.
Kuznetsov A.A.

We study the observed response of microwave radiation to a perturbatiion of the transversely inhomogeneous plasma slab, which is stretched along a uniform magnetic field, by a symmetrtic (sausage) fast magnetosonic wave that travels along the latter. Two-dimensional modeling was carried out within the framework of the analytical solution of a system of linearized magnetohydrodynamic equations. The accelerated electrons filling only part of the slab were considered as a source of the gyrosynchrotron radiation. It is shown that for gyrosynchrotron sources with a transverse size significantly smaller than the slab width and for all angles of sight there is enhancement of the microwave response to a fast magnetosonic wave. Namely, the modulation depth of the radiation is an order of magnitude higher than the initial amplitude of the wave, while an opposite effect takes place for gyrosynchrotron sources with a size greater than the slab width. Contrast of the modulation depth of the radiation from narrow and wide sources increases with increasing difference of the densities outside and inside the slab. It was found that the microwave response of the slab to a fast magnetosonic wave is nonlinear, which may lead to a complete disappearance of the periodic response or its frequency doubling with certain combinations of the parameters.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2022_65_04_287