The influence of thermal motion of particles on the formation of cavities in plasma

Abstract

The effect of the thermal motion of ions and electrons on the formation of plasma density cavities which appear due to inhomogeneous stochastic electric fields is considered. Using the equation of motion of plasma particles in a constant magnetic field and in an inhomogeneous stochastic electric field with a frequency of the order of lower hybrid oscillations, taking into account the thermal motion of particles, the diffusion coefficients and drift velocities of ions and electrons are obtained. These values are used in the Fokker-Planck equation to determine the stationary distribution of the plasma density due to the effect of an inhomogeneous stochastic electric field. The conditions for the thermal velocities of particles under which the formation of a cavity is possible are obtained.

Розглянуто вплив теплового руху іонів та електронів на формування порожнин щільності плазми, що виникають внаслідок впливу неоднорідних електричних стохастичних полів. З рівняння руху частинок плазми у постійному магнітному полі та в неоднорідному стохастичному електричному полі з частотою нижньогібридних коливань з урахуванням теплового руху частинок отримані коефіцієнти дифузії та дрейфові швидкості іонів та електронів. Знайдені значення використовуються у рівнянні Фоккера-Планка для знаходження стаціонарного розподілу щільності плазми внаслідок впливу неоднорідного стохастичного поля. Визначено умови на теплові швидкості частинок, за яких можливе утворення порожнини.