Behörighetskrav

Elektromagnetism, Mekanik I, Komplex analys och Elektromagnetisk fältteori.

Mål

Efter avslutat kurs skall studenten kunna:

- definera, med hjälp av fundamentala plasmaparametrar, under vilka villkor en joniserad gas av laddade partiklar (elektroner och joner) kan behandlas som ett plasma

- särskilja mellan enskild partikel, fluid- och statistisk-kinetisk ansats för att beskriva olika plasmafenomen

- bestämma hastigheter, både snabba och långsamma (drifthastigheter), hos laddade partiklar som rör sig i elektriska och magnetiska fält som är likformiga eller som varierar långsamt i tid och rum

- klassificera de olika elektrostatiska och elektromagnetiska vågor som kan utbreda sig i magnetiserade och icke-magnetiserade plasman, och beskriva de fysikaliska mekanismer som genererar dessa vågor

- definera och bestämma grundläggande transportegenskaper såsom resistivitet, diffusion (klassisk och anomal) och mobilitet som funktion av kollisionsfrekvensen och av de fundamentala parametrarna både för magnetiserade och icke-magnetiserade plasman

- formulera kraven för att ett plasma ska befinna sig i termodynamisk jämnvikt, eller icke-jämnvikt, samt analysera stabiliteten hos detta jämnviktstillstånd och redogöra för de viktigaste plasmainstabiliteterna

- förklara den fysikaliska mekansimen bakom Landaudämpning samt göra beräkningar inom detta område med hjälp av kinetisk teori

Innehåll

Definition av plasma. Tillämpningar inom fysik och teknologi. Debye- skärmning. Partikelrörelse i elektromagnetiska fält och adiabatiska invarianter. Vätskemodeller av plasma. Vågor i plasma. Vågutbredning, grupphastighet, cut-off och resonans. Kollisioner, resistivitet och diffusion. Jämvikt och plasmainstabiliteter. Grunderna för kinetisk beskrivning av plasma och Landau-dämpning. Elektron- och jonkällor och strålar. DC och RF - urladdningar som plasmakällor.

Undervisning

Föreläsningar och lektioner.

Examination

Skriftlig tentamen efter kursens slut.