INTEGRAL PLASMA CURRENT AND DETERMINATION OF CURRENT SHEET PARAMETERS

封面

如何引用文章

全文:

详细

A method for prompt estimation of a number of key parameters that determine the features of the evolution and dynamics of current sheets produced in laboratory experiments has been proposed and realized experimentally. The method is based on the analysis of time dependences of the integral plasma current during its first half-period. The transverse dimensions of the current sheets and the strength of the initial electric field that initiates the sheet formation can be estimated on the base of defining the inductances of both the entire oscillatory contour and the region where the plasma current flows. Data on the plasma conductivity can be obtained by measuring the active resistance of the plasma gap and the dimensions of the current sheet. It is shown that the conductivity increased under conditions that corresponded to an increase in plasma density, indicating a turbulent nature of the conductivity.

作者简介

A. Frank

Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences

Email: annfrank@fpl.gpi.ru
Moscow, 119991 Russia

I. Nugaev

Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences

Email: gfnow@mail.ru
Moscow, 119991 Russia

D. Kharlachev

Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences

Moscow, 119991 Russia

参考

  1. Syrovatskii S.I. // Annu. Rev. Astron. Astrophys. 1981. V. 19. P. 163.
  2. Прист Э., Форбс Т. Магнитное пересоединение. М.: Физматлит, 2005.
  3. Biscamp D. Magnetic Reconnection in Plasmas. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2000.
  4. Кадомцев Б.Б. // УФН. 1987. Т. 151. С. 3. doi: 10.3367/UFNr.0151.198701a.0003.
  5. Зеленый Л.М., Артемьев А.В., Малова Х.В., Петрукович А.А., Накамура Р. // УФН. 2010. Т. 180. C. 973. doi: 10.3367/UFNr.0180.201009g.0973.
  6. Зеленый Л.М., Малова Х.В., Григоренко Е.Е., Попов В.Ю. // УФН. 2016. Т. 186. С. 1153. doi: 10.3367/UFNr.2016.09.037923.
  7. Koepke M.E. // Rev. Geophys. 2008. V. 46. P. 1. doi: 10.1029/2005RG000168.
  8. Yamada M., Kurlsrud R., Ji H. // Rev. Modern Phys. 2010. V. 82. P. 603. doi: 10.1103/RevModPhys.82.603.
  9. Франк А. Г. // УФН. 2010. Т. 180. C. 982. doi: 10.3367/UFNr.0180.201009h.0982.
  10. Artemyev A.V., Petrukovich A.A., Frank A.G., Vasko I.Y., Nakamura R., Zelenyi L.M. // J. Geophys. Res. 2013. V. 118. P. 2789. doi: 10.1002/jgra.50297.
  11. Франк А.Г., Артемьев А.В., Зелёный Л.М. // ЖЭТФ. 2016. Т. 150. С. 807. doi: 10.7868/S0044451016100163.
  12. Frank A.G., Artemyev A.V., Lu S., Zhang X.-J., Kyrie N.P. // Plasma Phys. Contr. Fusion. 2023. V. 65. P. 095006. doi: 10.1088/1361-6587/ace73a.
  13. Zweibel E.G., Yamada M. // Ann. Rev. Astron. Astrophys. 2009. V. 47. P. 291. doi: 10.1146/annurev-astro-082708-101726.
  14. Frank A.G., Kyrie N.P., Savinov S.A., Nugaev I.R., Kharlachev D.E., Ivanov V.A., Stepakhin V.D. // Astronomy Rep. 2024. V. 68. P. 406. doi: 10.1134/S1063772924700392.
  15. Frank A.G. // Plasma Phys. Rep. 2022. V. 48. P. 574. doi: 10.1134/S1063780X22200144.
  16. Frank A.G., Kyrie N.P., Satunin S.N., Savinov S.A. // Universe. 2021. V. 7. P. 400. doi: 10.3390/universe7110400.
  17. Frank A.G., Savinov S.A. // Symmetry. 2024. V. 16. P. 103. doi: 10.3390/sym16010103.
  18. Юшков Е.В., Франк А.Г., Артемьев А.В., Петрукович А.А., Васько И.Ю. // Физика плазмы. 2015. Т. 41. С. 73. doi: 10.7868/S0367292115010060.
  19. Франк А.Г., Островская Г.В., Юшков Е.В., Артемьев А.В., Сатунин С.Н. // Космич. исслед. 2017. Т. 55. С. 48. doi: 10.7868/S0023420617010058.
  20. Юшков Е.В., Франк А.Г., Артемьев А.В., Петрукович А.А., Накамура Р. // Физика плазмы. 2018. Т. 44. С. 983. doi: 10.1134/S0367292118120119.
  21. Франк А.Г., Кирий Н.П., Иванов В.А., Савинов С.А., Огинов А.В., Мингалеев А.Р., Шпаков К.В., Нугаев И.Р., Харлачев Д.Е., Степахин В.Д. // Физмат. 2023. Т. 1. С. 84. doi: 10.56304/S0000000023020065.
  22. Франк А.Г. // Труды ФИАН. 1974. Т. 74. С. 108.
  23. Furth H.P., Killen I.K., Rosenbluth M.N. // Phys. Fluids. V. 227. P. 459. doi: 10.1063/1.1706761.
  24. Coppi B., Laval G., Pellat R. // Phys. Rev. Letters. 1966. V. 227. P. 1207. doi: 10.1103/PhysRevLett.16.1207.
  25. Сыроватский С.И., Франк А.Г., Ходжаев А.З. // Письма ЖЭТФ. 1972. Т. 15. С. 138.
  26. Stenzel R.L., Gekelman W. // J. Geophys. Res. 1981. V. 86. P. 649. doi: 10.1029/JA086iA02p00649.
  27. Богданов С.Ю., Марков В.С., Франк А.Г. // Письма ЖЭТФ. 1982. Т. 35. С. 232.
  28. Ono Y., Morita A., Katsurai M., Yamada M. // Phys. Fluids B. 1993. V. 5. P. 3691. doi: 10.1063/1.860840.
  29. Yamada M., Ji H., Hsu S., Carter T., Kulsrud R., Bretz N., Jobes F., Ono Y., Perkins F. // Phys. Plasmas. 1997. V. 14. P. 1936. doi: 10.1063/1.872336.
  30. Egedal J., Oiroset M., Fox W., Lin R.P. // Phys. Rev. Lett. 2005. V. 94. P. 025006. doi: 10.1103/PhysRevLett.94.025006.
  31. Франк А.Г., Сатунин С.Н. // Физика плазмы. 2011. Т. 37. С. 889.
  32. Франк А.Г., Сатунин С.Н. // Письма ЖЭТФ. 2020. Т. 112. С. 667. doi: 10.31857/S1234567820220061.
  33. Frank A.G., Bogdanov S.Yu., Markov V.S., Dreiden G.V., Ostrovskaya G.V. // Phys. Plasmas. 2005. V. 12. P. 052316. doi: 10.1063/1.1896376.
  34. Богданов С.Ю., Дрейден Г.В., Марков В.С., Островская Г.В., Франк А.Г. // Физика плазмы 2007. Т. 33. С. 1014.
  35. Островская Г.В., Франк А.Г., Богданов С.Ю. // ЖТФ 2010. Т. 80. С.24.
  36. Островская Г.В., Франк А.Г. // Физика плазмы. 2014. Т. 40. С. 24. doi: 10.7868/S0367292114010090.
  37. Воронов Г.С., Кирий Н.П., Франк А.Г. // Физика плазмы. 2002. Т. 28. С. 1004.
  38. Воронов Г.С., Кирий Н.П., Марков В.С., Островская Г.В., Франк А.Г. // Физика плазмы. 2008. Т. 34. С. 1080.
  39. Кирий Н.П., Марков В.С., Франк А.Г., Васильков Д.Г., Воронова Е.В. // Физика плазмы. 2016. Т. 42. С. 563. doi: 10.7868/S0367292116060044.
  40. Кирий Н.П., Франк А.Г., Васильков Д.Г. // Физика плазмы. 2019. Т. 45. С. 313. doi: 10.1134/S0367292119040036.
  41. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей. Л.: Энергоатомиздат, 1986.
  42. Харлачев Д.Е., Нугаев И.Р. // I Всероссийская научная школа НЦФМ по экспериментальной лабораторной астрофизике и геофизике, Саров, 2023. Т. 1. С. 96.
  43. Богданов С.Ю., Бугров С.Г., Грицына В.П., Зверев О.В., Карпов Г.В., Марков В.С., Репин Д.В., Франк А.Г. // Физика плазмы. 2007. Т. 33. С. 483.
  44. Сыроватский С.И. // ЖЭТФ. 1971. Т. 6. С. 1727.
  45. Hamberger S.M., Friedman M. // Phys. Rev. Lett. 1968. V. 21. P. 674.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024