The penetration of a plasma with finite conductivity and Hall constant by the high-frequency electromagnetic field produced by a travelling wave is considered from the theoretical standpoint, with a view to explaining qualitatively the results of experiments on the containment of a hot plasma with the help of a high-frequency field. A non-linear electrodynamic problem is formulated in the quasi-stationary approximation for a plasma at rest with given constant conductivity and Hall constants – a generalization of the classical skin-effect problem. The problem is solved numerically for the case of cylindrical symmetry and for a wide range of plasma parameters and HF fields. A travelling wave produced by an azimuthal current and propagating over the cylindrical surface in the direction of the system axis is taken as the external source of the HF field. A plasma conductor of fixed radius is located within this surface. On the assumption of sufficiently high plasma conductivity, an effective method of successive approximations is derived; it consists in obtaining alternate numerical solutions of electrodynamic problems that are external and internal to the plasma. The results are used for deriving qualitative and quantitative conclusions regarding the physical characteristics of the interaction between the plasma and the HF field, and for subsequent comparison of theory with experiment.
有限導電率とホール定数を持つプラズマへの、進行波によって生成される高周波電磁場の浸透が、高周波場を用いた高温プラズマの閉じ込めに関する実験結果を定性的に説明することを目的として、理論的観点から考察される。静止したプラズマに対して、与えられた一定の導電率とホール定数を持つプラズマを対象に、準定常近似で非線形電気力学問題が定式化される。これは古典的な表皮効果問題の一般化である。この問題は、円筒対称性の場合について、幅広いプラズマパラメータと高周波場に対して数値的に解かれる。方位角電流によって生成され、系の軸方向に円筒表面を伝播する進行波が、高周波場の外部源として採用される。固定半径を持つプラズマ導体がこの表面の内部に配置される。十分に高いプラズマ導電率を仮定して、効果的な逐次近似法が導出される。この方法は、プラズマの外部および内部の電気力学問題の数値解を交互に得ることから成る。これらの結果は、プラズマと高周波場の間の相互作用の物理的特性に関する定性的および定量的結論を導出し、その後理論と実験を比較するために用いられる。