РЕЗОНАНСНОЕ ТУННЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ЧЕРЕЗ ГРАДИЕНТНЫЕ БАРЬЕРЫ В НЕОДНОРОДНОЙ ПЛАЗМЕ

摘要

The study of the interaction of electromagnetic waves with inhomogeneous plasma can significantly improve the existing concepts about the dynamics of waves in highly in-homogeneous and non-stationary dielectric media, and is also of great importance for various practical applications, such as plasma heating, diagnostics and interpretation of experimental data. It is of interest to analyze the possibilities of implementing reflection-less wave passage through wave barriers based on the development of exactly solvable physical and mathematical models. This paper analyzes such a model based on a nonlinear equation that determines the effective dielectric permittivity profile of the plasma depending on the choice of the dimensionless wave vector profile, taking into account the positive profile of the dimensionless plasma density. The propagation of electromagnetic waves for the case of periodic perturbations and for the case of localized inhomogene-ities is considered. It is shown that with an appropriate choice of the parameters of the problem, rather complex spatial profiles can be obtained that implement reflectionless propagation of the electromagnetic wave through the inhomogeneous plasma.%Исследование взаимодействия электромагнитных волн с неоднородной плазмой позволяет значительно улучшить существующие представления о динамике волн в сильно неоднородных и нестационарных диэлектрических средах, а также имеет большое значение для различных практических приложений, таких как нагрев плазмы, диагностика и интерпретация экспериментальных данных. Представляет интерес анализ возможностей реализации безотражательного прохождения волн через волновые барьеры на основе разработки точно решаемых физико-математических моделей. В работе проведён анализ такой модели на основе нелинейного уравнения, определяющего профиль эффективной диэлектрической проницаемости плазмы в зависимости от выбора профиля безразмерного волнового вектора с учетом положительности профиля безразмерной плотности плазмы. В ра-боте рассмотрено распространение электромагнитных волн для случая периодических возмущений и для случая локализованных неоднородностей. Показано, чmо при соответствующем выборе параметров задачи могут получаться достаточно сложные пространственные профили, реализующие безотражательное распространение электромагнитной волны через неоднородную плазму.