
Turbulence and Instabilities in Magnetised Plasmas, Volume 1: Fluid drift turbulence
Seit den ersten Beobachtungen turbulenter Fluktuationen in Laborplasmaexperimenten in den Jahren um 1980 ist die Turbulenz in magnetisierten Plasmen ein Thema von lebhaftem Interesse auf dem Gebiet der Plasmaphysik und des magnetischen Einschlusses. Diese Arbeit füllt eine bedeutende Lücke in der Reihe der verfügbaren Referenzen für die Forschung auf diesem Gebiet und dient als Teil der breiteren Literatur, die in verwandten Bereichen wie der geophysikalischen Fluiddynamik oder der Astrophysik hilfreich ist, in denen die Hintergrundrotation mathematisch einem Hintergrundmagnetfeld in einem Plasma ähnlich ist.
Dieses Buch, der erste Band einer zweibändigen Reihe, beginnt mit einem Überblick über die wesentlichen Eigenschaften eines Plasmas und eines magnetisierten Plasmas, dann werden Turbulenz und Plasmaturbulenz konzeptionell und mathematisch eingeführt. Es folgt ein theoretisches Zwischenspiel, in dem die Konzepte der Fluid- und Plasmadynamik entwickelt werden, wobei das Kräftegleichgewicht und die Quasineutralität, die ihren Charakter prägen, hervorgehoben werden. Danach rückt die dreidimensionale Situation in den Mittelpunkt. Die Konzepte der energetischen Konsistenz, der nichtlinearen Instabilität und der Modenstruktur werden hervorgehoben. Die Auswirkungen von magnetischer Scherung und Krümmung sowie von offenen und geschlossenen Magnetfeldlinien-Flussflächen und schließlich die Wechselwirkung mit Hintergrund- und selbst erzeugten Strömungen werden in separaten Kapiteln behandelt. Ein Zwischenspiel verweist auf einen zweiten Band, der Temperaturgradienten und -fluktuationen, gyrokinetische und gyrofluidische Theorien sowie das Zusammenspiel mit magnetohydrodynamischen Instabilitäten behandelt.
Key Features
⬤ Geschrieben von einem weltweit führenden Experten für magnetisierte Plasmaturbulenzen.
⬤ Füllt eine seit langem bestehende Lücke in der Plasmaphysik-Literatur.
⬤ Das erste umfassende Buch über magnetisierte Plasma-Turbulenzen in zwei Fluiden.
⬤ Enthält vollständige Ableitungen der grundlegenden Konzepte.