2020-07-12
446
Стационарное Е – поле.
Изменяет кинетическую энергию частицы.
Рисунок 1.6 – Движение электрона в стационарном Е – поле
| (1.20) |
Скорость определяется формулой:
| (1.21) |
При движении частицы вдоль E - поля траектория – прямая линия.
При движении частицы поперёк E - поля траектория – парабола.
Стационарное В – поле.
| (1.22) |
Магнитная составляющая силы Лоренца в каждый момент времени перпендикулярна направлению движения частицы. Поэтому энергия частицы остается постоянной, а траектория представляет собой круговую орбиту.
Рисунок 1.7 – Ларморовские радиусы в магнитном поле
Ларморовский радиус и частота:
| (1.23) |
| (1.24) |
– это условие указывает на неоднородность воздействия магнитного поля на плазменные частицы
Движение параллельно линиям магнитного поля.
В этом случае В - поле не будет оказывать влияние на движение частицы, потому что:
| (1.25) |
Движение заряженных частиц в неоднородном B - поле.
а) Движение заряженной частицы в магнитном поле с продольным градиентом.
Рисунок 1.8 – Движение электрона в магнитном поле с продольным градиентом
б) Движение заряженных частицы в магнитном поле с поперечным градиентом.
| (1.26) |
Рисунок 1.9 – Градиентный дрейф заряженных частиц
Движение частицы в скрещенных Е и В полях.
Частица движется под действие электромагнитной силы Лоренца:
| (1.27) |
Траектория движения частицы – циклоида.
Рисунок 1.10 - Движение частиц в скрещенных Е и В полях
Скорость смещения циклотронного центра вращения:
| (1.27) |
Высота циклоиды:
| (1.28) |
Рисунок 1.11 - Траектории, соответствующие различным начальным скоростям
Параметр Холла. Определяет замагниченность плазмы или сколько оборотов сделает частица от одного столкновения до другого.
| (1.29) |
при 
электронная компонента плазмы меняет свои свойства и появляется дрейфовое движение.
Если 
плазма.
Магнитная ловушка. Адиабатический инвариант.
Рисунок 1.12 – Схема магнитной ловушки
Движение частицы в магнитном поле не изменяет ее кинетическую энергию, следовательно 
движение частицы вдоль поля В в сторону его нарастания сопровождается ростом нормальной составляющей скорости 
и убыванием параллельной. В крайних точках ловушки частица зеркально отражается и процесс снова повторяется.
| (1.30) |
где 
– Адиабатический инвариант – величина, которая не меняется при адиабатическом изменении параметров системы, то есть характерное время изменения намного больше характерного времени протекания процесса в системе.
Скорость скрутки плазменного жгута с ростом В:
| (1.31) |
