Theory of surface cyclotron X-modes at the second harmonic of electron cyclotron frequency excited by alternating electric field

Abstract

Instability of surface cyclotron X-modes at the second harmonic of electron cyclotron frequency (SCXM) in di-electric planar waveguide filled by plasma is studied in kinetic approximation. An external magnetic field is assumed parallel to the plasma surface. Doing that, two components of the SCXM wave vector, which are perpendicular to external magnetic filed have been taken into the account in Vlasov-Boltzmann kinetic equation. Unlike the previous consideration an amplitude value of the alternating electric field is assumed to be either less or approximately equal to unit. Simple expressions for growth rates of the SCXM parametrical instability are calculated. The obtained results can be used for controlling of gas discharges sustained by surface waves under the regime of electron cyclotron resonance.

Неустойчивость поверхностных циклотронных Х-мод на второй гармонике электронных циклотронных частот (ПЦХМ) в диэлектрических планарных волноводах с плазменным наполнением исследована в кинетическом приближении. Внешнее магнитное поле считалось параллельным поверхности плазмы. При этом две компоненты волнового вектора ПЦХМ, перпендикулярные внешнему магнитному полю, были учтены в кинетическом уравнении Власова-Больцмана. В отличие от предыдущего подхода к решению этой проблемы амплитуда внешнего переменного электрического поля предполагалась меньшей или приблизительно равной единице. Простые выражения для инкрементов параметрической неустойчивости ПЦХМ выведены. Полученные результаты могут быть использованы при управлении газовыми разрядами, которые поддерживаются поверхностными волнами в режиме электронного циклотронного резонанса.

Нестійкість поверхневих циклотронних Х-мод на другій гармоніці електронних циклотронних частот (ПЦХМ) у діелектричних планарних хвилеводах із плазмовим наповненням досліджено у кінетичному наближенні. Зовнішнє магнітне поле вважалося паралельним межі плазми. При цьому дві компоненти хвильового вектора ПЦХМ, що є перпендикулярними до зовнішнього магнітного поля, були враховані у кінетичному рівнянні Власова-Больцмана. На відміну від попереднього підходу до розв’язання цієї проблеми амплітуда зовнішнього змінного електричного поля вважалася меншою або приблизно рівною одиниці. Прості вирази для інкрементів параметричної нестійкості ПЦХМ виведено. Здобуті результати можна використати при керуванні газовими розрядами, що підтримуються поверхневими хвилями у режимі електронного циклотронного резонансу.