Stable spatial envelope wave structures in plasmas

Abstract

Conditions for formation of two- and three-dimensional localized envelope soliton-like structures in plasmas are investigated. These structures are described by modified nonlinear Schrцdinger equation, including higher order linear and nonlinear effects. It is shown that higher order effects are crucial to explain formation of localized structures, which have been observed in plasmas. Stability of stationary soliton-like structures is investigated. Obtained results are applied to interpretation of the experiments on Langmuir solitons generation in electron-beam plasma systems.

Вивчено умови формування двовимірних та тривимірних солітоноподібних структур огинаючих в плазмі. Такі структури описуються модифікованим нелінійним рівнянням Шредінгера, що враховує лінійні ті нелінійні ефекти вищого порядку. Показано, що ефекти вищого порядку є принципово важливими для пояснення утворення локалізованих квазідвовимірних та тривимірних структур огинаючих, що спостерігаються в плазмі. Досліджено стійкість стаціонарних солі тонних структур. Отримані результати використовуються для пояснення експериментів із збудження ленгмюрових солітонів у плазмово-пучкових системах.

Изучены условия формирования двумерных и трёхмерных солитоноподобных структур огибающих в плазме. Такие структуры описываются модифицированным нелинейным уравнением Шрёдингера, учитывающим линейные и нелинейные эффекты высшего порядка. Показано, что эффекты высшего порядка принципиально важны для объяснения образования локализованных сруктур огибающих, которые наблюдаются в плазме. Исследована устойчивость стационарных солитонных структур. Полученные результаты применяются для интерпретации экспериментов по возбуждению ленгмюровских солитонов в плазменно-пучковых системах.