Lehrbuch der Plasmaphysik und Magnetohydrodynamik

1 Plasma und seine Anwendungen.- 1.1 Was ist ein Plasma?.- 1.2 Quasineutralität.- 1.3 Thermonukleare Fusion.- 1.4 Plasma im Weltraum.- 1.5 Technische Anwendungen.- 1.6 Magnetohydrodynamische Anwendungen.- 2 Kennziffern und Klassifikation von Plasmen.- 2.1 Die Plasmafrequenz.- 2.2 Die Abschirmlänge.- 2.3 Der Plasmaparameter.- 2.4 Stoßweglänge und Stoßfrequenz.- 2.5 Klassifikation von Plasmen.- 3 Die Bewegung geladener Teilchen in elektromagnetischen Feldern.- 3.1 Die Gyrationsbewegung.- 3.2 Driftbewegung.- 3.3 Das Führungszentrum.- 3.4 Der Spiegeleffekt.- 3.5 Zeitlich rasch veränderliche Felder.- 3.6 Elektrische Ströme im Plasma.- 3.7 Makroskopische Wirkungen der Teilchenbewegung.- 3.8 Plasmaaufheizung im Teilchenbild.- 4 Statistische Theorie.- 4.1 Verteilungsfunktion und Phasenraum.- 4.2 Liouville-Theorem und Vlasov-Gleichung.- 4.3 Stöße in der statistischen Theorie.- 4.4 Stoßintegrale.- 4.5 Die Gleichungen von FOKKER-PLANCK und LENARD-BALESCU.- 4.6 Lösungen der VLASOV-Gleichung.- 4.7 Gleichgewichtsverteilungsfunktionen.- 4.8 Die LANDAU-Dämpfung.- 5 Magnetohydrodynamik.- 5.1 Die grundlegenden Gleichungen und ihre Randbedingungen.- 5.2 Energiesatz und Zustandsgieichung.- 5.3 Ideale und reale Magnetohydrodynamik.- 5.4 Die Gültigkeitsgrenzen der Magnetohydrodynamik.- 6 Mehrflüssigkeitstheorie.- 6.1 Statistische Theorie.- 6.2 Die SCHLüTERschen Gleichungen.- 6.3 OHMsches Gesetz.- 6.4 Ionenschlupf und LORENTZ-Gas.- 6.5 Die SAHA-Gleichung.- 6.6 Transportvorgänge.- 7 Spezielle Plasmatheorien.- 7.1 Die Driftnäherung.- 7.2 Quasimagnetohydrodynamik.- 7.3 Die doppelt adiabatische Magnetohydrodynamik.- 8 Der Plasmaeinschluß.- 8.1 Plasmabehälter.- 8.2 Magnetohydrostatik.- 8.3 Kraftfreie Magnetfelder.- 8.4 Ist Selbsteinschluß möglich?.- 8.5 Der Pinch-Effekt.- 8.6 Die ScHAFRANOV-GRAD-ScHLüTER-Gleichung.- 8.7 Das Plasma im Torus.- 8.8 Magnetische Fallen.- 9 Wellen und Instabilitäten.- 9.1 Schwingungen und Wellen.- 9.2 Das NYQUIST-Theorem.- 9.3 Nichtlineare Schwingungen und Wellen.- 9.4 Ursachen und Systematik der Instabilitäten.- 10 Wellen in Plasmen.- 10.1 Arten von Wellen.- 10.2 Wellen im kalten Plasma.- 10.3 Wellen im warmen Plasma.- 10.4 Magnetohydrodynamische Wellen.- 10.5 Wellen im VLASOV-Plasma.- 10.6 Wellen in begrenzten Plasmasystemen.- 10.7 Plasmaheizung.- 11 Die Instabilitäten der Magnetohydrodynamik.- 11.1 Die Instabilitätskriterien von SCHLüTER und BERNSTEIN.- 11.2 Spezielle MHD-Instabilitäten eines idealen Plasmas.- 11.3 MHD-Instabilitäten eines realen Plasmas.- 11.4 Instabilitäten in inhomogenen und anisotropen Plasmen.- 11.5 Die Abbruchinstabilität.- 12 Mikroinstabilitäten.- 12.1 Das PENROSE-Kriterium und Strahlinstabilitäten.- 12.2 Mikroinstabilitäten im inhomogenen Plasma und im Tokamak.- 12.3 Nichtlineare Effekte.- 12.4 Neoklassischer Transport und das H-Regime.- 13 Allgemeine Theoreme der Magnetohydrodynamik.- 13.1 Das Theorem von CROCCO und die Potentialbedingung.- 13.2 Die BERNOULLI-Gleichung und das TRUESDELL-Theorem.- 13.3 MHD-Dynamo und die Abbremsung der Sternrotation.- 13.4 Das Ausflußtheorem.- 14 MHD-Strömungen eines inkompressiblen Plasmas.- 14.1 Strömungstypen und die HARTMANN-Strömung.- 14.2 POISEUILLE- und CouETTE-Strömung.- 14.3 Parallelströmung.- 15 MHD-Strömungen eines kompressiblen Plasmas.- 15.1 Charakteristikentheorie.- 15.2 Potentialströmung.- 15.3 Instationäre Strömungen.- 15.4 Stoßwellen.- 15.5 Strömungsprobleme eines realen kompressiblen Plasmas.- 15.6 Plasmaströmung und Wärmeleitung.- 15.7 Das Grenzschichtproblem.- 15.8 Technische Anwendungen der Magnetohydrodynamik.- 16 Instabilität und Turbulenz.- 16.1 Instabilwerden von Strömungen.- 16.2 Das BéNARD-Problem.- 16.3 Turbulenz.