Plasmaphysik für Physiker

Dem Erscheinen dieses Buches liegt die folgende Entstehungsgeschichte zugrunde. Eines Tages im Jahre 1971 bat mich Lew Andrejewitsch Artsimo witsch zu einem, wie er sich ausdrückte, "sehr wichtigen" Gespräch zu sich. Er zeigte mir ein etwa 80 Seiten umfassendes. Manuskript mit dem Arbeitstitel "Was jeder Physiker vom Plasma wissen sollte" ). Obgleich es in dem L. A. Artsimowitsch eigenen anschaulichen Stil geschrieben war und Plasmaphysik in konzentriertester Form enthielt, war der Autor nicht ganz zufrieden damit. Es war so, daß er zu dieser Zeit schon zwei Bü cher veröffentlicht hatte, in denen einige Fragen der Plasmaphysik und kontrollierter thermonuklearer Reaktionen behandelt wurden und zwar aus der Sicht und in der Sprache des Experimentalphysikers unter Vorausset zung nur "des Minimums an theoretischen Kenntnissen, das für eine allge meine Orientierung in der Physik des Hochtemperaturplasmas unbedingt notwendig ist". Man muß dazu bemerken, daß Lew Andrejewitsch an Theore tiker ganz bestimmte Anforderungen stellte. Er war der Meinung, daß Plasmatheorie Anwendungscharakter haben sollte, und zu abstrakt-theore tischen, "rein wissenschaftlichen" Arbeiten hatte er ein ziemlich ironi sches Verhältnis. Lew Andrejewitsch liebte es festzustellen, daß sich ein Plasma als physikalisches Objekt vollständig beschreiben läßt, indem man von einfachen "ersten Prinzipien" ausgeht (den Gesetzen der Mechanik und des Elektromagnetismus) und daß sich Theoretiker mit konkreten Er scheinungen und Effekten, und nicht mit einer verbesserten Herleitung der Grundgleichungen des Plasmas beschäftigen sollten.

Inhalt
1 Plasma ohne Magnetfeld.- 1.1 Allgemeine Charakterisierung eines Plasmas.- 1.2 Plasmaschwingungen.- 1.3 Einteilung der Plasmen.- 1.4 Teilchenstöße.- 1.5 Transportprozesse.- 1.6 Plasma im Hochfrequenzfeld.- 1.7 Das Eindringen einer elektromagnetischen Welle ins Plasma. Transformation in eine Plasmawelle.- 1.8 Plasmastrahlung.- 1.9 Die kinetische Gleichung eines Plasmas.- 1.10 Hydrodynamische Beschreibung.- 1.11 Plasmaschall.- 1.12 Kinetische Theorie der Wellen im Plasma.- 1.13 Kinetische Theorie der Langmuir-Wellen.- 1.14 Strahlinstabilität.- 1.15 Parametrische Instabilität.- 1.16 Resonante Wechselwirkung von Wellen und Teilchen (Quasilineare Theorie).- 1.17 Resonante Wechselwirkung von Wellen und Teilchen (induzierte Streuung).- 1.18 Nichtlineare Wechselwirkung von Wellen und schwache Turbulenz.- 1.19 Modulationsinstabilität und der Kollaps von Langmuir-Wellen.- 1.20 Stationäre nichtlineare Wellen.- 2 Plasma mit Magnetfeld.- 2.1 Die Bewegung geladener Teilchen im Magnetfeld.- 2.2 Beispiele für die Teilchenbewegung im Magnetfeld.- 2.3 Adiabatische Invarianten der Teilchenbewegung.- 2.4 Kinetische Theorie des Plasmas im Magnetfeld.- 2.5 Plasmahydrodynamik im Magnetfeld.- 2.6 Schwingungen und Wellen.- 2.7 Kinetische Theorie der Plasmawellen.- 2.8 Die Wechselwirkung von Wellen mit Plasmateilchen im Magnetfeld und quasilineare Diffusion.- 2.9 Plasmagleichgewicht im Magnetfeld.- 2.10 Beispiele von Plasmagleichgewichten im Magnetfeld. Der Tokamak.- 2.11 Stabilität der Plasmaoberfläche im Magnetfeld.- 2.12 Austauschinstabilität und das Energieprinzip der Magnetohydrodynamik.- 2.13 Die Stabilisierung magnetohydrodynamischer Instabilitäten in Fusionsapparaturen.- 2.14 Magnetohydrodynamische Instabilität des Gleichgewichtes bei endlicher elektrischer Leitfähigkeit.-2.15 Die Instabilität der Tearing-Mode.- 2.16 Driftinstabilität.- 2.17 Mikroinstabilität eines Plasmas und anomale Diffusion.- 2.18 Energiebilanz des Plasmas im Tokamak.- 2.19 Anomaler Widerstand und die Bildung von Doppelschichten.- 2.20 Stoßfreie Stoßwellen.- 2.21 Erzeugung und Verstärkung magnetischer Felder.- Liste der verwendeten Formelzeichen.