ION VELOCITY AND ENERGY DISTRIBUTION FUNCTIONS PERTURBED BY THE ION-ACOUSTIC SOLITONS: ANALYTICAL CALCULATION FOR ARBITRARY AMPLITUDES

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Distribution functions of background ions perturbed by the ion-acoustic solitons are calculated using the Sagdeev pseudopotential approach for the case of cold ions. Velocity and kinetic-energy distribution functions are analyzed. Explicit expressions valid for the solitons of arbitrary amplitude are obtained. It is demonstrated that the solitons form a strongly nonequilibrium plasma in their vicinity. The results are compared with previous analytical calculations and results of simulations.

About the authors

F. M Trukhachev

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Email: ftru@mail.ru
Moscow, Russia

M. M Vasiliev

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

O. F Petrov

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

References

  1. Ландау Л.Д. // ЖЭТФ. 1946. Т. 16. С. 574.
  2. Stasiewicz K., Lundin R., Marklund G. // Physica Scripta. 2000. V. 84. P. 60.
  3. Alberti S. // Nature Phys. 2007. V. 3. P. 376.
  4. Esarey E., Schroeder C.B., Leemans W.P. // Rev. Modern Phys. 2009. V. 81. 3. P. 1229.
  5. Алешин И.М., Перегудов Д.В. // Вестн. Московского ун-та. Сер. 3. Физика. Астрономия. 2000. № 1. С. 8. (Aleshin I.M., Peregudov D.V. // Moscow Unitversity Physics Bulletin. 2000. V. 55 (1). P. 9).
  6. Трухачев Ф.М., Васильев М.М., Петров О.Ф. // Физика плазмы. 2022. T. 48. С. 967.
  7. Трухачев Ф.М., Герасименко Н.В., Васильев М.М., Петров О.Ф. // Вестник ОИВТ РАН. 2022. Т. 7. С. 15.
  8. Trukhachev F.M., Gerasimenko N.V., Vasiliev M.M., Petrov O.F. // Phys. Plasmas. 2023. V. 30 (2). P. 022113.
  9. Трухачев Ф.М., Герасименко Н.В., Васильев М.М., Петров О.Ф. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 975.
  10. Трухачев Ф.М., Васильев М.М., Петров О.Ф., Могилевский М.М., Чугунин Д.В. // ТВТ. 2024. (в печати).
  11. Tran M.Q. // Physica Scripta. 1979. V. 20. P. 317.
  12. Медведев Ю.В. // Физика плазмы. 2009. Т. 35. С. 70.
  13. Лосева Т.В., Попель С.И., Голубь А.П. // Физика плазмы. 2012. Т. 38. С. 792
  14. Manesh M., Anu V., Neethu T.W., Sijo S., Sreekala G., Venugopal C. // Физика плазмы. 2020. T. 46. C. 633.
  15. Медведев Ю.В. // Физика плазмы. 2022. T. 48. C. 410.
  16. Трухачев Ф.М., Васильев М.М., Петров О.Ф. // ТВТ. 2020. T. 58. C. 563.
  17. Dubinov A.E., Lebedeva X.I. // Chaos, Solitons and Fractals. 2021. V. 152. P. 111391.
  18. Trukhachev F.M., Gerasimenko N.V., Vasiliev M.M., Petrov O.F. // Phys. Plasmas. 2023. V. 30. P. 112302.
  19. Дубинов А.Е., Китаев И.Н. // ТВТ. 2023. Т. 61 (1). С. 11.
  20. Кузнецов С.В. // Вестник ОИВТ РАН. 2024. Т. 13. P. 4.
  21. Washimi H., Taniuti T. // Phys. Rev. Lett. 1966. V. 17. P. 996.
  22. Tran M.Q. // Physica Scripta. 1979. V. 20. P. 317.
  23. Sagdeev R.Z., in Reviews of Plasma Physics, M.A. Leontovich, Ed. (Consultants Bureau Enterprises, Inc., New York, Vol. IV, 1966.
  24. Арцимович Л.А., Сагдеев Р.З. Физика плазмы для физиков. М.: Атомиздат. 1979. 129 с.
  25. Shukla P.K., Mamun A.A. Introduction to Dusty Plasma Physics. CRC Press. 2015. 450 р.
  26. Fortov V.E., Khrapak A.G., Khrapak S.A., Molotkov V.I., Nefedov A.P., Petrov O.F., Torchinsky V.M. // Phys. Plasmas. 2000. V. 7. P. 1374.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences