УВЧ-терапия плазмы
Одновременно с развитием метода нагрева плазмы пучками нейтральных атомов развивался еще один весьма перспективный метод — нагрев плазмы токами высокой частоты. Этот метод нагрева читатель, возможно, испытывал на себе — в физиотерапевтическом кабинете поликлиники, где токи высокой частоты используются для местного прогрева участков тела с лечебной целью.
В этом методе прогреваемый участок тела располагается вблизи катушки, по которой текут токи высокой частоты. С точки зрения физики происходит вот что. Катушка служит антенной, испускающей радиоволны. Эти радиоволны поглощаются в теле больного, и их энергия выделяется в виде тепла.
Так как плазма состоит из заряженных частиц, она взаимодействует с радиоволнами. Плазма может отражать, преломлять, поглощать радиоволны. Эти свойства плазмы можно использовать для нагрева плазмы с помощью радиоволн.
Здесь возникает несколько проблем. Прежде всего, плазма поглощает далеко не всякие радиоволны. Имеется всего лишь несколько выделенных частот, вблизи которых наблюдается заметное поглощение. Эти выделенные частоты связаны с вращением в магнитном поле заряженных частиц, из которых состоит плазма, — электронов и ионов.
Электромагнитные волны, в том числе и радиоволны, состоят, как известно, из колеблющихся электрического и магнитного полей. Когда электрон или ион попадает в электрическое поле радиоволны, он ускоряется в этом поле и начинает набирать энергию. Но через полпериода колебаний электрическое поле меняет свое направление на противоположное и электрон начинает, наоборот, тормозиться.