‘Anomalous’ dissipation of a paraxial wave beam propagating along an absorbing plane

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

We present solutions of the Leontovich–Fock parabolic equation which describe the structure of a paraxial quasi-optical wave beam in a medium with strong spatial inhomogeneity of the absorption coefficient transverse to the direction of beam propagation. Using as an example the simplest reference problem of a beam propagating along an infinitely narrow plane absorbing layer, it is shown that, in this case, the energy dissipation and refraction of the beam affect each other, so that they should be considered simultaneously, while the application of the perturbation theory can lead to qualitatively incorrect results.

About the authors

Alexander Gennadievich Shalashov

Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences

Email: ags@appl.sci-nnov.ru
ORCID iD: 0000-0001-6300-6029
SPIN-code: 7772-7259
Scopus Author ID: 6603168776
ResearcherId: J-8213-2015
Doctor of physico-mathematical sciences, Associate professor

Egor Dmitrievich Gospodchikov

Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences

Email: eggos@mail.ru

References

  1. Vdovin V., Fusion Sci. Technol., 59 (2001), 690
  2. Вдовин В. Л., Физика плазмы, 39 (2013), 115
  3. Köhn A. et al., Plasma Phys. Control. Fusion, 55 (2013), 014010
  4. Hammond K. C. et al., Plasma Phys. Control. Fusion, 60 (2018), 025022
  5. Сахаров А. С., Физика плазмы, 45 (2019), 291
  6. Aleynikov P., Marushchenko N. B., Comput. Phys. Commun., 241 (2019), 40
  7. Литвак А. Г. и др., Письма в ЖТФ, 1 (1975), 858
  8. Litvak A. G. et al., Nucl. Fusion, 17 (1977), 659
  9. Maekawa T. et al., Phys. Lett. A, 69 (1979), 414
  10. Баранов Ю. Ф., Федоров В. И., Физика плазмы, 9 (1983), 677
  11. Tereshchenko M. et al., Plasma Phys. Control. Fusion, 55 (2013), 115011
  12. Pereverzev G. V., Phys. Plasmas, 5 (1998), 3529
  13. Poli E., Peeters A. G., Pereverzev G. V., Comput. Phys. Commun., 136 (2001), 90
  14. Poli E. et al., Comput. Phys. Commun., 225 (2018), 36
  15. Смолякова О. Б. и др., Физика плазмы, 9 (1983), 1194
  16. Harvey R. W. et al., Nucl. Fusion, 37 (1997), 69
  17. Wolf R. C. et al., Nucl. Fusion, 41 (2001), 1259
  18. Günter S. et al., Nucl. Fusion, 45 (2005), S98
  19. Henderson M. A. et al., Fusion Eng. Des., 82 (2007), 454
  20. Bilato R. et al., Nucl. Fusion, 49 (2009), 075020
  21. Poli E. et al., Nucl. Fusion, 53 (2013), 01301
  22. Farina D., IFP-CNR Internal Report FP 05/1, 2005
  23. Tereshchenko M. A., Castejon F., Cappa A, Informes Tecnicos CIEMAT, Editorial CIEMAT 1134, Laboratorio Nacional de Fusion por Confinamiento Magnetico, Madrid, 2008
  24. Prater R. et al., Nucl. Fusion, 48 (2008), 035006
  25. Laqua H. P. et al., Nucl. Fusion, 43 (2003), 1324
  26. Тимофеев А. В., УФН, 174 (2004), 609
  27. Балакина М. А. и др., Изв. вузов. Радиофизика, 49 (2006), 686
  28. Шалашов А. Г., Господчиков Е. Д., УФН, 181 (2011), 151
  29. Гусаков Е. З., Попов А. Ю., УФН, 190 (2020), 396
  30. Балакин А. А. и др., Физика плазмы, 34 (2008), 533
  31. Maj O., Balakin A. A., Poli E., Plasma Phys. Control. Fusion, 52 (2010), 085006
  32. Батанов Г. М. и др., Физика плазмы, 39 (2013), 987
  33. Alberti S. et al., Nucl. Fusion, 45 (2005), 1224
  34. Kwak Jong-Gu et al., Nucl. Fusion, 53 (2013), 104005
  35. Shimozuma T. et al., Nucl. Fusion, 55 (2015), 063035
  36. Кирнева Н. А. и др., Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез, 44:3 (2021), 24
  37. Imai T. et al., Fusion Sci. Technol., 51:2T (2007), 36
  38. Gospodchikov E. D. et al., EPJ Web Conf., 149 (2017), 03023
  39. Balakin A. A. et al., J. Phys. D, 40 (2007), 4285
  40. Balakin A. A., Balakina M. A., Westerhof E., Nucl. Fusion, 48 (2008), 065003
  41. Балакин А. А., Изв. вузов. Радиофизика, 55 (2012), 521
  42. Балакин А. А., Господчиков Е. Д., Шалашов А. Г., Письма в ЖЭТФ, 104 (2016), 701
  43. Dodin I. Y. et al., Phys. Plasmas, 26 (2019), 072110
  44. Леонтович М. А., Фок В. А., ЖЭТФ, 16 (1946), 557
  45. Фок В. А., Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн, Сов. радио, М., 1970
  46. Levy M., Parabolic Equation Methods for Electromagnetic Wave Propagation, Institute of Electrical Engineering, London, 2000
  47. Ваганов Р. Б., Каценеленбаум Б. З., Основы теории дифракции, Наука, М., 1982
  48. Вайнштейн Л. А., Электромагнитные волны, Радио и связь, М., 1988
  49. Владимиров В. С., Обобщенные функции в математической физике, Наука, М., 1979
  50. Abramowitz M., Stegun I. A., Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, Ch. 7, United States Department of Commerce, National Bureau of Standards, Washington, DC; New York, 1972
  51. Гинзбург В. Л., Распространение электромагнитных волн в плазме, Наука, М., 1967
  52. Bornatici M., Plasma Phys., 24 (1982), 629
  53. Аликаев В. В. и др., Высокочастотный нагрев плазмы, ИПФ АН СССР, Горький, 1983, 6
  54. Brambilla M., Kinetic Theory of Plasma Waves : Homogeneous Plasmas, Clarendon Press, Oxford, 1998
  55. Shalashov A. G. et al., Phys. Plasmas, 23 (2016), 112504
  56. Шалашов А. Г. и др., ЖЭТФ, 151 (2017), 379

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).