Nichtlineare Dynamik zylindrischer Wellen in isentropem Plasma

Basierend auf der hydrodynamischen Beschreibung wird die Dynamik nichtlinearer zylindrischer Wellen in einem isentropen Plasma untersucht. Das Problem wird in einer elektrostatistischen Formulierung für ein zweidimensionales Plasmedium betrachtet, in dem Ionen einen stationären Hintergrund bilden. Aus der spezifischen, exakten Lösung der hydrodynamischen Gleichungen erhalten wir das System von Differentialgleichungen, das die Dynamik der Elektronen beschreibt und die endliche Temperatur der Elektronen berücksichtigt. Darüber hinaus finden wir die Bedingungen, unter denen dieses System auf die verallgemeinerte Ermakov-Pinney-Gleichung reduziert wird, die zur Analyse der Elektronendynamik verwendet wurde. In den vorliegenden Berechnungen wurde ein parabolisches Temperaturprofil in Bezug auf den Radius verwendet, das mit einer nur zeitlich variierenden Elektronendichte verbunden ist. Im Rahmen des entwickelten Modells werden der Einfluss der Anfangsbedingungen und thermale Effekte auf die regelmäßige und singuläre Dynamik angeregter Wellen diskutiert. Es wird gezeigt, dass die Entwicklung singulären Verhaltens aufgrund intrinsischer Nichtlinearität vermieden wird, indem thermale Effekte und die anfängliche Rotation des Elektronenflusses berücksichtigt werden.