1. Thomson scattering from Langmuir fluctuations in a parabolic layer of a collisional plasma
- Author
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Puchkov, V.A.
- Subjects
Physics research ,Fluctuations (Physics) -- Research ,Elastic scattering -- Research ,Plasmas (Ionized gases) -- Research ,Physics - Abstract
Thomson scattering of a probe wave by the Langmuir fluctuations inside a plasma layer with a parabolic density profile is considered. The collisional damping of plasma fluctuations is taken into account. The plasma line part of the scattered spectrum is calculated depending on the layer thickness, electron collision frequency, and the form of the distribution functions for the electrons and ions. Simple analytic expressions for the plasma line shape and characteristic spectrum width are found. It is shown that this plasma line is asymmetric, and the asymmetry depends on the layer type (maximum or minimum). Some important plasma parameters, such as the electron collision frequency and the sign of the electron density deviation inside the layer can be obtained from the plasma line spectrum calculated in this paper. Key words: Thomson scattering, Langmuir fluctuations, plasma line. Nous examinons la diffusion Thomson d'une onde de sonde (probe wave) par les fluctuations de Langmuir a l'interieur d'une couche de plasma avec un profil de densite parabolique. Nous tenons compte de l'amortissement collisionnel des fluctuations du plasma. La partie raie du plasma dans le spectre diffuse est calculee en fonction de l'epaisseur de la couche, de la frequence des collisions electroniques et de la forme des fonctions de distribution pour les electrons et les ions. Nous obtenons une expression analytique simple pour la forme de raie du plasma et la largeur du spectre caracteristique. Nous montrons que cette raie du plasma est asymetrique et que l'asymetrie depend du type de couche (minimum ou maximum). D'importants parametres du plasma, comme la frequence de collision electronique et le signe de la deviation de densite electronique a l'interieur de la couche, peuvent etre obtenus des spectres de raie du plasma calcules ici. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : diffusion de Thomson, fluctuations de Langmuir, raie du plasma, diagnostique du plasma, collisions electroniques., 1. Introduction Thomson (incoherent) scattering of electromagnetic waves is a powerful tool used to observe plasma fluctuations of various types [1-4]. By analysis of the Doppler shifted backscatter spectrum, valuable [...]
- Published
- 2018
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