up

Введение в физику плазмы

15 September 2021 - 2 March 2022 г.
The course has already started
Course registration is closed
Subscribe to news and find out the date of the next launch
  • Russian

    course language

  • 16 weeks

    course duration

  • about 5 hours per week

    needed to educate

  • 2 credit points

    for credit at your university

Курс посвящен формированию у студентов представлений о физике процессов, протекающих в различных плазменных средах, начиная от плазмы лабораторных и промышленных установок и заканчивая плазмой астрофизических объектов.

В курсе затрагиваются такие темы, как
1. определение понятия плазмы и её основных физических характеристик;
2. движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях;
3. процессы взаимодействия частиц друг с другом;
4. процессы переноса вещества, энергии, импульса и заряда в плазме;
5. дрейф заряженных частиц в плазме;
6. физика газового разряда;
7. основные типы газовых разрядов;
8. процессы, протекающие в области контакта плазмы и твердого тела
9. эмиссия заряженных частиц с поверхности твердых тел;
10. магнитная гидродинамика;
11. волновые процессы в полностью ионизованной плазме;
12. концепция управляемого термоядерного синтеза;
13. магнитные ловушки для удержания горячей плазмы;
14. неустойчивости цилиндрической и тороидальной плазмы.

Мотивационная фраза: Физика плазмы - это интересно!

About

Курс направлен на формирование у слушателей представлений об основных физических процессах, протекающих в плазме. Курс охватывает разделы физики низко- и высокотемпературной плазмы.

Основная цель курса - формирование у будущих магистрантов базовых представлений о физике процессов, протекающих в плазме и определяющих её свойства.

Format

В состав курса входят видеолекции, тестовые опросы по каждой теме, раздаточный материал в виде сжатых конспектов. 

1. Франк-Каменецкий, Д.А. Лекции по физике плазмы / Д. А. Франк-Каменецкий. - 3-е изд. - Долгопрудный : Интеллект, 2008. - 279 с.
2. Чен, Ф.Ф. Введение в физику плазмы / Чен Ф.Ф.; Пер.с англ. - М. : Мир, 1987. - 398.
3. Райзер, Ю.П. Физика газового разряда / Ю. П. Райзер. - 3-е изд., перераб. и доп. - Долгопрудный : Интеллект, 2009. - 734 с.
4. Основы физических процессов в плазме и плазменных установках : учебное пособие для вузов / С. К. Жданов и др. ; ред. : В. А. Курнаев. - Москва : МИФИ, 2007. - 366 с.
5. Курнаев, В.А. Введение в пучковую электронику : учебное пособие для вузов / В. А. Курнаев, Ю. С. Протасов, И. В. Цветков. - Москва : МИФИ, 2008. - 452 с.

6. Курс "Введение в физику плазмы" от Яна Хатчинсона (MIT) http://silas.psfc.mit.edu/introplasma/

Course program

Модуль 1. Что такое плазма?

Модуль 2. Движение заряженных частиц.

Модуль 3. Взаимодействие частиц в плазме.

Модуль 4. Равновесие в плазме.

Модуль 5. Дрейф заряженных частиц в плазме.

Модуль 6. Процессы переноса вещества, энергии, импульса и заряда в плазме.

Модуль 7. Что такое газовый разряд?

Модуль 8. Типы газовых разрядов.

Модуль 9. Процессы на границе плазма-твердое тело.

Модуль 10. Эмиссия заряженных частиц с поверхности твердых тел.

Модуль 11. Магнитная гидродинамика.

Модуль 12. Волновые процессы в полностью ионизованной плазме.

Модуль 13. Концепция управляемого термоядерного синтеза.

Модуль 14. Магнитные ловушки для удержания горячей плазмы.

Модуль 15. Неустойчивости цилиндрической и тороидальной плазмы.

Education results

В результате прохождения обучения у слушателей будут сформированы базовые представления о физике элементарных процессов, протекающих в плазме и определяющих её физические свойства.

Education directions

Knowledge

Определение плазмы, её отличия от газообразоного состояния материи, радиуса Дебая, плазменной частоты, параметра неидеальности и степени вырождения плазмы.

Закономерности движения отдельных заряженных частиц в однородном магнитном поле, скрещенных однородных электрическом и магнитном полях, неоднородных электрическом/магнитном полях с цилиндрической симметрией.

Механизмы, обсулавливающие протекание процессов переноса вещества, энергии, импульса и заряда в плазме. Соотношения для диффузионных, тепловых потоков, тензора вязких напряжений и плотности электрического тока в плазме и связанных с ними коэффициентов переноса.

Начальные сведения об основных типах магнитных ловушек для удержания горячей плазмы: пробкотроне, стеллараторе, токамаке. Знание характеристик установок, их преимуществ и недостатков для реализации концепции управляемого термоядерного синтеза.

Концепция управляемого термоядерного синтеза и способов её реализации с использованием различных типов ловушек для плазмы.

Skills

Анализировать научно-техническую информацию, научные проблемы, результаты, перспективы по тематике проводимых исследований и разработок.

Abilities

Вскрывать физическую, естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, провести их качественный и количественный анализ.