On relaxation phenomena in a two-component plasma

The relaxation of the temperatures and velocities of the components of a quasi-equilibrium two-component homogeneous completely ionized plasma is investigated on the basis of a generalization of the Chapman--Enskog method applied to the Landau kinetic equation. The generalization is based on the fun...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2015
Автори: Gorev, V.N., Sokolovsky, A.I., Chelbaevsky, Z.Yu.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2015
Назва видання:Condensed Matter Physics
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/153553
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:On relaxation phenomena in a two-component plasma / V.N. Gorev, A.I. Sokolovsky, Z.Yu. Chelbaevsky // Condensed Matter Physics. — 2015. — Т. 18, № 3. — С. 33001: 1–18. — Бібліогр.: 23 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-153553
record_format dspace
spelling irk-123456789-1535532019-06-15T01:26:47Z On relaxation phenomena in a two-component plasma Gorev, V.N. Sokolovsky, A.I. Chelbaevsky, Z.Yu. The relaxation of the temperatures and velocities of the components of a quasi-equilibrium two-component homogeneous completely ionized plasma is investigated on the basis of a generalization of the Chapman--Enskog method applied to the Landau kinetic equation. The generalization is based on the functional hypothesis in order to account for the presence of kinetic modes of the system. In the approximation of a small difference of the component temperatures and velocities it is shown that relaxation really exists (the relaxation rates are positive). The proof is based on arguments that are valid for an arbitrary two-component system. The equations describing the temperature and velocity kinetic modes of the system are investigated in a perturbation theory in the square root of the small electron-to-ion mass ratio. The equations of each order of this perturbation theory are solved with the help of the Sonine polynomial expansion. Corrections to the known Landau results related to the distribution functions of the plasma and relaxation rates are obtained. The hydrodynamic theory based on these results should take into account a violation of local equilibrium in the presence of relaxation processes. Релаксацiя температур та швидкостей компонент квазiрiвноважної двокомпонентної повнiстю iонiзованої просторово-однорiдної плазми вивчається на основi узагальненого методу Чемпена-Енскога, застосованого до кiнетичного рiвняння Ландау. Узагальнення базується на iдеї функцiональної гiпотези Боголюбова з метою врахувати кiнетичнi моди системи. Показано, що в наближеннi малої рiзницi швидкостей та температур компонент системи релаксацiя дiйсно iснує (швидкостi релаксацiї додатнi). Доведення базується на аргументах, якi придатнi для довiльної двокомпонентної системи. Рiвняння, якi описують температурну та швидкiсну кiнетичну моди системи, дослiджуються у теорiї збурень за квадратним коренем малого вiдношення мас електрона та iона. Рiвняння будь-якого порядку в цiй теорiї збурень розв’язуються методом розвинення за полiномами Сонiна. Отримано корекцiї до вiдомих результатiв Ландау, стосовних функцiй розподiлу компонент плазми та швидкостей релаксацiї. Гiдродинамiчна теорiя, яка базується на цих результатах, повинна враховувати порушення локальної рiвноваги при наявностi релаксацiйних процесiв. 2015 Article On relaxation phenomena in a two-component plasma / V.N. Gorev, A.I. Sokolovsky, Z.Yu. Chelbaevsky // Condensed Matter Physics. — 2015. — Т. 18, № 3. — С. 33001: 1–18. — Бібліогр.: 23 назв. — англ. 1607-324X arXiv:1510.06528 DOI:10.5488/CMP.18.33001 PACS: 02.30.Rz, 05.20.Dd, 52.25.Dg http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/153553 en Condensed Matter Physics Інститут фізики конденсованих систем НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language English
description The relaxation of the temperatures and velocities of the components of a quasi-equilibrium two-component homogeneous completely ionized plasma is investigated on the basis of a generalization of the Chapman--Enskog method applied to the Landau kinetic equation. The generalization is based on the functional hypothesis in order to account for the presence of kinetic modes of the system. In the approximation of a small difference of the component temperatures and velocities it is shown that relaxation really exists (the relaxation rates are positive). The proof is based on arguments that are valid for an arbitrary two-component system. The equations describing the temperature and velocity kinetic modes of the system are investigated in a perturbation theory in the square root of the small electron-to-ion mass ratio. The equations of each order of this perturbation theory are solved with the help of the Sonine polynomial expansion. Corrections to the known Landau results related to the distribution functions of the plasma and relaxation rates are obtained. The hydrodynamic theory based on these results should take into account a violation of local equilibrium in the presence of relaxation processes.
format Article
author Gorev, V.N.
Sokolovsky, A.I.
Chelbaevsky, Z.Yu.
spellingShingle Gorev, V.N.
Sokolovsky, A.I.
Chelbaevsky, Z.Yu.
On relaxation phenomena in a two-component plasma
Condensed Matter Physics
author_facet Gorev, V.N.
Sokolovsky, A.I.
Chelbaevsky, Z.Yu.
author_sort Gorev, V.N.
title On relaxation phenomena in a two-component plasma
title_short On relaxation phenomena in a two-component plasma
title_full On relaxation phenomena in a two-component plasma
title_fullStr On relaxation phenomena in a two-component plasma
title_full_unstemmed On relaxation phenomena in a two-component plasma
title_sort on relaxation phenomena in a two-component plasma
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
publishDate 2015
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/153553
citation_txt On relaxation phenomena in a two-component plasma / V.N. Gorev, A.I. Sokolovsky, Z.Yu. Chelbaevsky // Condensed Matter Physics. — 2015. — Т. 18, № 3. — С. 33001: 1–18. — Бібліогр.: 23 назв. — англ.
series Condensed Matter Physics
work_keys_str_mv AT gorevvn onrelaxationphenomenainatwocomponentplasma
AT sokolovskyai onrelaxationphenomenainatwocomponentplasma
AT chelbaevskyzyu onrelaxationphenomenainatwocomponentplasma
first_indexed 2023-05-20T17:42:07Z
last_indexed 2023-05-20T17:42:07Z
_version_ 1796153893211602944