Динамика поглощения СВЧ волн плазмой в окрестности точки линейной трансформации — фокуса

Исследовалось поглощение СВЧ волны промежуточного диапазона частот ${\omega_{He}>\omega>\sqrt{\omega_{He}\omega_{Hi}}}$ с плазмой, неоднородной по двум направлениям (вдоль и поперек магнитного поля), когда в плазме имеются условия для линейной трансформации подводимой волны в плазменную. В данном случае точка трансформации (фокус) расположена в том поперечном сечении, где концентрация на оси (максимальная в данном сечении) равна критической. Концентрация плазмы в месте ввода ${\bar{n}\approx10^{12}\,\text{см}^{-3}}$, в точке фокуса ${n_{0}=n_{c}=7\cdot10^{10}\,\text{см}^{-3}}$, ${T_{c}\approx2}$ эВ, давление аргона ${1.6\cdot10^{-2}}$ Тор, рабочая частота волны ${f=2350}$ МГц. Установлено, что при достаточно малых амплитудах волны (подводимая мощность ${P_{0}<20}$ мВт) область поглощения локализована вблизи фокуса, что находится в хорошем количественном соответствии с выводами линейной теории. При ${P_{0} > 20}$ мВт область поглощения перемещается за время ${t\sim 3}$ мкс навстречу падающей волне на расстояние 1 см. Одновременно на отраженном сигнале появляются колебания на частоте 2$-$3 МГц, свидетельствующие о развитии параметрической неустойчивости вблизи фокуса. На поздних стадиях СВЧ импульса ${t\sim10\div500}$ мкс в области разреженной плазмы ${n_{0}<n_{c}}$ за счет дополнительной ионизации происходит образование узкого плазменного канала — «прожигание» и перемещение области поглощения в новое место.