Behörighetskrav

Elektromagnetism, Mekanik I, Komplex analys och Elektromagnetisk fältteori.

Mål

Efter godkänd kurs ska 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.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.