О стабилизации нелинейных цилиндрических колебаний в плазме с током

Abstract

Построена математическая модель влияния аксиального тока в плазме на цилиндрические нерелятивистские нелинейные колебания. Результатом согласованного взаимодействия электромагнитных полей и частиц является трансформация плазменных колебаний в нелинейную бегущую волну. Для инициализации плазменных колебаний предложен метод построения недостающих начальных условий на основе решения линейной задачи в виде интегралов Фурье-Бесселя. С помощью схемы метода конечных разностей второго порядка точности проведено численное моделирование бегущей волны. Показано, что скорость волны увеличивается с ростом силы тока, что способствует выносу энергии из первоначальной области локализации колебаний. По этой причине эффект опрокидывания реализуется существенно позже во времени, то есть наблюдается стабилизация колебаний.