Parametric instability of surface waves at the second harmonic of ion cyclotron frequency

Abstract

Parametric instability of surface waves at the second harmonic of ion cyclotron frequency (SWCF) in plasma filled dielectric planar waveguide is examined in a kinetic approximation. SWCF are extraordinary polarized modes propagating across the external steady magnetic field. Simple analytical expressions for the SWCF frequencies, their damping rates due to collisions between plasma particles and interactions between plasma particles and plasma interface, increments of the parametrical instabilities are found. Increments of the SWCF parametric instabilities are slightly dependent on the transverse dimensions of the plasma layer and they strongly decrease with the SWCF wavelength. The obtained results can be used in controlled fusion researches in order to avoid undesirable regime of the plasma periphery heating in fusion devices during.

Параметрична нестійкість поверхневих хвиль на другій гармоніці іонної циклотронної частоти (ПЦХ) в діелектричних хвилеводах з плазмовим заповненням досліджена в кінетичному наближенні. ПЦХ є незвичайно поляризованими модами, що поширюються поперек зовнішнього сталого магнітного поля. Знайдено прості аналітичні вирази для частот ПЦХ, їх декрементів загасання, обумовлених зіткненнями частинок плазми між собою та їх взаємодією з межею плазми, а також інкрементів їх параметричної нестійкості. Інкременти параметричної нестійкості ПЦХ слабко залежать від поперечних розмірів плазми та сильно зменшуються із збільшенням довжини хвилі ПЦХ. Здобуті результати можна використовувати в термоядерних дослідження для визначення небажаних режимів нагрівання периферії плазми, яких слід уникати при ІЦРН.

Параметрическая неустойчивость поверхностных волн на второй гармонике ионной циклотронной частоты (ПЦВ) в диэлектрических волноводах с плазменным заполнением исследована в кинетическом приближении. ПЦВ являются необыкновенно поляризованными модами, распространяющимися поперек внешнего постоянного магнитного поля. Найдены простые аналитические выражения для частот ПЦВ, их декрементов затухания, обусловленных столкновениями частиц плазмы между собой и их взаимодействием с границей плазмы, а также инкрементов их параметрической неустойчивости. Инкременты параметрической неустойчивости ПЦВ слабо зависят от поперечных размеров плазмы и сильно уменьшаются при увеличении длины волны ПЦВ. Полученные результаты могут быть использованы в исследованиях по термоядерному синтезу для определения нежелательных режимов нагревания периферии плазмы, которых следует избегать при ИЦРН.