等离子体的不稳定性_

等离子不稳定性大致可分为宏观不稳定性和微观不稳定性两大类。凡在远大于粒子回旋半径和德拜长等微观尺度上发展的不稳定区域，统称为宏观不稳定；而只在微观尺度上发展的不稳定，称之为微观不稳定。
宏观不稳定会引起等离子体的大范围扰动，对平衡产生严重破坏作用。其主要原因是在等离子体中储存了过量的与磁场结合的能量，此外，等离子体的抗磁性等特性也会导致宏观不稳定。在可控热核聚变装置中，对约束等离子体而言，这是一个非常重要的问题。
有许多宏观不稳定类型。除了扭曲不稳定性之外，更重要的还有交换不稳定性，也就是等离子体与受约束的磁扬的位置发生交换；撕裂模，也就是等离子体被磁场撕裂成细小的束流等等。磁性流体力学是研究宏观不稳定性的常用方法。在这种情况下，能量原理是一个非常有效的方法，即根据偏离平衡时的小位移引起的系统势能变化，判断平衡是否稳定。该方法尤其适用于具有复杂几何形状的磁场。
除了能量原理之外，简正模方法是一种常用的分析方法。该方法假定扰动量是dq(r,t)=dq(r)-e-iwt。通常求出的w是复数:w=wr+iwi。若wi>0，则扰动量振幅随t而增大，即不稳定，反之wi<0，则系统稳定。
微不稳定性产生的原因很多。由空间引起的不均匀性，如密度、温度、磁场梯度等，它能引起漂移，并有引发不稳定的危险。另外一个原因是速度空间的非均匀性，比如速度，温度，压力等向异性。此外，波与波的相互作用等也会导致微观不稳定。总而言之，偏离热平衡态的等离子体具有多余的自由能，必须将其释放，使其趋于平衡态。释放出的自由能可能导致微观不稳定性。
具有微观不稳定等离子体的特点是涨落现象日益明显。这种情况常常导致紊流的产生和形成反常的输运现象。微观不稳定的类型非常多。主要原因是：二流不稳定，它是由两束相对流动的粒子引起的；漂移不稳定，是由各种梯度引起的漂移运动引起的；速度分布的各向异性引起的损失锥不稳定，以及波-波相互作用引起的参量不稳定等。微不稳定理论是以动力论为基础，即从符拉索夫方程出发研究的。
对于不稳定性的研究，一般采用线性理论，它只能判断系统是否稳定，有时还可以给出系统初始时刻的不稳定性增长率。在适当的条件下，当扰动振幅增大后，趋于饱和的演化问题，需要用非线性理论来研究。24553