Вейбелевская неустойчивость во внешнем магнитном поле: аналитические оценки

Проведён дисперсионный анализ электронной неустойчивости вейбелевского типа в бесстолкновительной бимаксвелловской плазме с параллельным внешнему магнитному полю направлением, отвечающем наибольшей температуре. Для возмущений обыкновенного типа с волновым вектором и вектором электрического поля, ортогональным и параллельным внешнему полю соответственно, найдены диапазон волновых чисел неустойчивых мод, их инкременты, максимальный инкремент и соответствующее ему оптимальное волновое число как функции концентрации плазмы, её анизотропии и внешнего магнитного поля. Даны также оценки внешнего магнитного поля, подавляющего неустойчивость данных мод, и среднеквадратичного генерируемого магнитного поля, насыщающего её на нелинейной стадии.

На английском языке

Weibel instability in the presence of an external magnetic field: analytical results

Emelyanov N.A. and Kocharovsky Vl.V.

We perform dispersion analysis of the weibel-type electron instability in collisionless bi-Maxwellian plasma with an external magnetic field aligned with the anisotropy axis, which corresponds to the highest temperature. The range of the wave numbers of unstable modes, their growth rates, maximum growth rates, and the corresponding optimal wave number as a function of the density and anisotropy of the plasma and the external magnetic field are found for ordinary perturbations with the wave vector and the vector of the electric field being perpendicular and parallel to the external field, respectively. The external magnetic field, which suppresses the instability of these modes, and the r.m.s. generated magnetic field, which saturates it at the nonlinear stage, are also estimated.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2023_66_09_735

Пример ссылки для цитирования:

Емельянов Н.А., Кочаровский В.В. Вейбелевская неустойчивость во внешнем магнитном поле: аналитические оценки // Изв. вузов. Радиофизика. 2023. Т. 66, № 9. C. 735–750.