Влияние столкновений электронов на электромагнитные моды плазмы, образованной при многофотонной ионизации инертного газа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследованы электромагнитные моды в слабоионизованной плазме, образованной при многофотонной ионизации атомов инертного газа, в котором имеет место эффект Рамзауэра–Таундсенда. Показано, что при сравнительно небольшой энергии фотоэлектронов порядка 1 эВ возможно усиление электромагнитных волн. Усиление возможно как в случае редких столкновений фотоэлектронов с нейтральными атомами, так и при частотах столкновений большой плазменной частоты электронов. При энергиях фотоэлектронов несколько больших 1 эВ возможно развитие апериодической неустойчивости с инкрементом, величина которого сравнима с плазменной частотой электронов. Представлен детальный аналитический и численный анализ влияния столкновений фотоэлектронов с нейтральными атомами на закон дисперсии электромагнитной волны и инкременты неустойчивостей.

Об авторах

К. Ю. Вагин

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Email: vagin@sci.lebedev.ru
Россия, Москва

С. А. Урюпин

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vagin@sci.lebedev.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Тимофеев А.В. // Физика плазмы. 2012. Т. 38. С. 87. [Timofeev A.V. // Plasma Phys. Rep. 2012. V. 38. P. 79. doi: 10.1134/S1063780X11120099.]
  2. Delone N.B., Krainov V.P. // JOSA B. 1991. V. 8. P. 1207. https://doi.org/10.1364/JOSAB.8.001207
  3. McNaught S.J., Knauer J.P., Meyerhofer D.D. // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78. P. 626. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.626
  4. Leemans W.P., Clayton C.E., Mori W.B., Marsh K.A., Kaw P.K., Dyson A., Joshi C., Wallace J.M. // Phys. Rev. A. 1992. V. 46. P. 1091. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.46.1091
  5. Мур В.Д., Попруженко С.В., Попов В.С. // ЖЭТФ. 2001. Т. 119. С. 893. [Mur V.D., Popruzhenko S.V., Po-pov V.S. // JETP. 2001. V. 92. P. 777. doi: 10.1134/1.1378169.]
  6. Huang C.K., Zhang C.J., Marsh K.A., Clayton C.E., Joshi C. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2020. V. 62. P. 024011. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ab61df
  7. Agostini P., Fabre F., Mainfray G., Petite G., Rah-man N.K. // Phys. Rev. Lett. 1979. V. 47. P. 1127. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.42.1127
  8. Petite G., Agostini P., Yergeau F. // JOSA B. 1987. V. 4. P. 765.
  9. Muller H.G., van Linden van den Heuvell H.B., Agos-tini P., Petite G., Antonetti A., Franco M., Migus A. // Phys. Rev. Lett. 1988. V. 60. P. 565. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.60.565
  10. Fabre F., Agostini P., Petite G., Clement M. // J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 1981. V. 14. P. L677. https://doi.org/10.1088/0022-3700/14/21/007
  11. Gontier Y., Rahman N.K., Trahin M. // EPL. 1988. V. 5. P. 595. https://doi.org/10.1209/0295-5075/5/7/004
  12. Marchenko T., Muller H.G., Schafer K.J., Vrak-king M.J.J. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2010. V. 43. P. 185001. https://doi.org/10.1088/0953-4075/43/18/185001
  13. Li M., Liu Y., Liu H., Yang Y., Yuan J., Liu X., Deng Y., Wu C., Gong Q. // Phys. Rev. A. 2012. V. 85. P. 013414. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.85.013414
  14. Zhang L., Miao Z., Zheng W., Zhong X., Wu C. // Chemical Physics. 2019. V. 523. P. 52.https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2019.04.005
  15. Вагин К.Ю., Урюпин С.А. // ЖЭТФ. 2010. Т. 138. С. 757. [Vagin K.Y., Uryupin S.A. // JETP. 2010. V. 111. P. 670. doi: 10.1134/S1063776110100195.]
  16. Вагин К.Ю., Романов А.Ю., Урюпин С.А. // Физика плазмы. 2012. Т. 38. С. 63. [Vagin K.Y., Romanov A.Y., Uryupin S.A. // Plasma Phys. Rep. 2012. V. 38. P. 57. doi: 10.1134/S1063780X11120117.]
  17. Вагин К.Ю., Урюпин С.А. // Физика плазмы. 2013. Т. 39. С. 759. [Vagin K.Y., Uryupin S.A. // Plasma Phys. Rep. 2013. V. 39. P. 674. doi: 10.1134/S1063780X13080060.]
  18. Вагин К.Ю., Урюпин С.А. // Физика плазмы. 2014. Т. 40. С. 468. [Vagin K.Y., Uryupin S.A. // Plasma Phys. Rep. 2014. V. 40. P. 393. doi: 10.1134/S1063780X14040096.]
  19. Vagin K.Yu., Uryupin S.A. // Phys. Lett. A. 2015. V. 379. P. 745. https://doi.org/10.1016/j.physleta.2014.12.025
  20. Вагин К.Ю., Урюпин С.А. // Физика плазмы. 2015. Т. 41. С. 808. [Vagin K.Y., Uryupin S.A. // Plasma Phys. Rep. 2015. V. 41. P. 744. doi: 10.1134/S1063780X15080103.]
  21. Donko Z., Dyatko N. // Eur. Phys. J. D. 2016. V. 70. P. 135. https://doi.org/10.1140/epjd/e2016-60726-4
  22. Vagin K.Y., Uryupin S.A. // J. Russ. Laser Res. 2016. V. 37. P. 473. https://doi.org/10.1007/s10946-016-9599-z
  23. Bogatskaya A.V., Gnezdovskaia N.E., Volkova E.A., Po-pov A.M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2020. V. 29. P. 105016. https://doi.org/10.1088/1361-6595/aba110
  24. Богацкая А.В., Попов А.М. // Письма в ЖЭТФ. 2013. Т. 97. С. 453. [Bogatskaya A.V., Popov A.M. // JETP Lett. 2013. V. 97. P. 388. doi: 10.1134/S0021364013070035.]
  25. Bogatskaya A.V., Smetanin I.V., Volkova E.A., Po-pov A.M. // Laser and Particle Beams. 2015. V. 33. P. 17. https://doi.org/10.1017/S0263034614000755
  26. Vagin K.Yu., Uryupin S.A. // Plasma Sources Sci. Technol. 2020. V. 29. P. 035005. https://doi.org/10.1088/1361-6595/ab5e28
  27. Vagin K.Yu., Uryupin S.A. // Physics of Plasmas. 2020. V. 27. P. 112110. https://doi.org/10.1063/5.0023518
  28. Bogatskaya A.V., Volkova E.A., Popov A.M. // Phys. Rev. E. 2021. V. 104. P. 025202. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.104.025202
  29. Hayashi M. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1983. V. 16. P. 581. https://doi.org/0.1088/0022-3727/16/4/018
  30. Hayashi M. Bibliography of electron and photon cross sections with atoms and molecules published in the 20th century. Xenon: Tech. Rep.: : National Inst. for Fusion Science, 2003.
  31. Смирнов Б.М. Физика слабоионизованного газа: В задачах с решениями. М.: Наука, 1985. 424 c. [Smirnov B.M. Physics of ionized gases. New York: John Wiley & Sons, 2001.]
  32. Vagin K.Yu., Mamontova T.V., Uryupin S.A. // Phys. Rev. A. 2020. V. 102. P. 023105. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.102.023105
  33. Lorentz H.A. // Arch. neerl. 1905. V. 10. P. 336. (see also Lorentz H.A. Collected Papers (Martinus Nijhoff, The Hague, 1936), Vol. III.)
  34. Townsend J.S., Bailey V.A. // The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 1921. V. 42. P. 873.
  35. Ramsauer C. // Annalen der Physik. 1921. V. 369. P. 513.
  36. Brode R.B. // Reviews of Modern Physics. 1933. V. 5. P. 257.

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».