Chaotic dynamics at cyclotron resonances

Abstract

Mechanisms and criteria for the transition to chaotic dynamics of particles and fields under conditions of electron cyclotron resonances (ECR) are considered. It is shown that the known conditions for the onset of dynamic chaos of charged particles in external electromagnetic fields require careful use. The mechanism of the appearance of regimes with dynamic chaos has been discovered and described, even under conditions of isolated cyclotron resonance. Anomalous sensitivity of particle dynamics to external fluctuations is described. It is shown that the higher moments of particle dynamics can play a significant role. In this case, the usual diffusion equations require a revision.

Розглянуто механізми та критерії переходу до хаотичної динаміки частинок і полів в умовах електронних циклотронних резонансів (ЕЦР). Показано, що відомі умови виникнення динамічного хаосу заряджених частинок у зовнішніх електромагнітних полях вимагають обережного використання. Виявлено та описано механізм виникнення режимів з динамічним хаосом навіть в умовах ізольованого циклотронного резонансу. Описана аномальна чутливість динаміки частинок на зовнішні флуктуації. Показано, що значну роль можуть грати вищі моменти динаміки частинок. В цьому випадку звичні дифузійні рівняння вимагають перегляду.

Рассмотрены механизмы и критерии перехода к хаотической динамике частиц и полей в условиях электронных циклотронных резонансов (ЭЦР). Показано, что известные условия возникновения динамического хаоса заряженных частиц во внешних электромагнитных полях требуют осторожного использования. Обнаружен и описан механизм возникновения режимов с динамическим хаосом даже в условиях изолированного циклотронного резонанса. Описана аномальная чувствительность динамики частиц на внешние флуктуации. Показано, что значительную роль могут играть высшие моменты динамики частиц. В этом случае привычные диффузионные уравнения требуют пересмотра.