On the basis of the theory of weak turbulence it is shown that the principal mechanism limiting the development of ion-acoustic instability in a current-carrying plasma in an electric field can be the non-linear scattering of oscillations by electrons. The energy density of turbulent ion-acoustic pulsations is of the order W∼(2me/mi)n0 Te, where n0 is the plasma density, Te the electron temperature and m6ij the electron and ion mass.Electron scattering by turbulent pulsations occurs with an effective frequency νs ∼ (2me/mi) ωpe and leads to an anomalous effective plasma conductivity , where ωpe is the electron Langmuir frequency.Ion-acoustic instability develops in a plasma in weak electric fields (E<Ecr = (me/e) vthνs) when the current velocity is less than the thermal velocity of the electrons, . The critical field Ecr in a high-temperature dilute plasma is much stronger than the Dreicer field EDr = (me/e) vthνc, where νc is the electron-ion collision frequency.The estimates of σ and νs are in good agreement with conductivity measurements made in a number of turbulent plasma heating experiments.
弱乱流理論に基づき、電場中の電流を担うプラズマにおけるイオン音波不安定性の発達を制限する主要な機構が、電子による振動の非線形散乱であり得ることが示される。乱流的なイオン音波脈動のエネルギー密度は、W∼(2me/mi)n0 Te のオーダーであり、ここで n0 はプラズマ密度、Te は電子温度、me および mi はそれぞれ電子とイオンの質量である。乱流的な脈動による電子散乱は、実効周波数 νs ∼ (2me/mi) ωpe で生じ、異常な実効プラズマ伝導度をもたらす。ここで ωpe は電子プラズマ周波数である。イオン音波不安定性は、弱い電場 (E<Ecr = (me/e) vthνs) 中のプラズマにおいて、電流速度が電子の熱速度より小さいときに発達する。高温で希薄なプラズマにおける臨界電場 Ecr は、Dreicer 電場 EDr = (me/e) vthνc よりもはるかに強い。ここで νc は電子-イオン衝突周波数である。σ および νs の評価値は、多数の乱流プラズマ加熱実験において行われた伝導度測定と良好に一致する。