Self-organized multiscale structures in thermally relativistic electron-positron-ion plasmas
本研究针对热相对论性电子-正电子-离子磁化等离子体的自组织问题，发现其自组织态为三重贝尔特拉米态，揭示了热能、正电子密度对本征值性质及自组织结构的影响，可为多尺度涡旋与发电机机制研究提供支撑。
2024-07-12 physics.plasm-ph
Relaxation of a Two Electron-Temperature Relativistic Hot Electron-Positron-Ion Plasma
本文研究了相对论热电子-正电子-离子等离子体的弛豫，推导出由四种自组织结构组成的四重贝尔特拉米弛豫态，并揭示了冷种类密度与相对论温度对顺抗磁结构转化的影响，增进了对等离子体能量转换机制的理解。
2025-07-01 physics.plasm-ph
Study of Dynamo Action in Three Dimensional Magnetohydrodynamic Plasma with Arnold-Beltrami-Childress Flow
研究了三维磁流体动力学（MHD）等离子体中以ABC流为初始条件的发电机作用。该研究描绘了从相干非线性振荡到发电机过渡的关键参数。此外，在磁普朗特数等于单位的动力学和动力学模型的发电机行动的驱动ABC流进行了研究。磁电阻率选择在发生快速发电机的值处，并且生长速率不随磁电阻率的变化而进一步变化。磁能增长的指数增加，表明一个更快的发电机，如果一个较高的波数相比，一个较低的波数被激发。这个结果对于运动学的和外力的动力发电机都是适用的，其中磁场对速度场的反作用不再是可以忽略的。在一个受外力的动态发电机的情况下，超阿尔文流已被发现激发强大的发电机引起的磁能增长的7个数量级。磁场通过洛伦兹力项对速度场的反作用影响了速度场的动力学特性，进而影响了磁场的动力学特性，当发电机作用非常显著时，会导致磁场饱和。
2019-01-28 astro-ph.SR physics.comp-ph physics.flu-dyn
Self-organization of earth's inner magnetospheric multi-ion plasma
研究地球内磁层多离子等离子体的自组织，发现其形成四重Beltrami场结构，并揭示广义螺旋度和离子密度对自组织涡旋特征的影响及对内磁层的加热等潜在效应。
2025-07-01 physics.plasm-ph physics.space-ph
Plasma Relaxation and Topological Aspects in Electronmagnetohydrodynamics
将磁流体力学（MHD）中等离子体向最小磁能态的弛豫过程的Parker公式推广到电子磁流体力学（EMHD）。在EMHD的磁场能量的下限是由磁场和电子涡度场拓扑结构，并示出进一步减少在EMHD的总电子流动能和总电子流拟能的总和成比例的量。EMHD Beltrami条件等价于二维流体力学中的位涡守恒方程，扭转系数与位涡成正比。因此，磁场线的缠绕模式似乎以与2D流体动力学中的“位涡”线相同的方式演变。
2016-05-18 physics.plasm-ph
Relaxed MHD states of a multiple region plasma
我们计算的多弛豫区MHD（MRXMHD）等离子体，或阶梯Beltrami等离子体的稳定性，使用变分和撕裂模式处理。所研究的构型是周期性的圆柱体。在变分处理中，问题归结为界面位移的特征值问题。对于撕裂模式的治疗，撕裂模式的稳定性参数$Δ'$的解析表达式，是跨越谐振表面的螺旋通量的对数跳跃，被发现。这些治疗的稳定性进行比较$m=1$位移的说明性RFP样的配置，包括两个不同的等离子体区域。对于无压构型，我们发现每种处理的边际稳定性结论是相同的，证实了文献中的分析结果。撕裂模式的处理也解决了理想的MHD不稳定的解决方案，其中$Δ' \to \infty$：这些对应于共振界面的位移。壁稳定扫描解决了内部和外部的理想扭结。随着压力的增加也进行扫描：这些表明，无论是变分和撕裂模式治疗有相同的稳定性趋势与$β$，并显示压力稳定的配置与边缘压力增加。结合，我们的研究结果表明，MRXMHD配置是稳定的理想扰动加撕裂模式自动处于稳定状态。这样的配置，和他们的稳定性，是新兴的重要性，在寻求数学上严格的解决方案，理想的MHD力平衡的三维几何形状。
2009-02-19 physics.plasm-ph
Recurrence in three dimensional magnetohydrodynamic plasma
本文对三维磁流体动力学等离子体中某些初始流动剖面的重现现象进行了数值观测。我们的模拟发现这样的行为的初始泰勒-格林（TG）型的流，而在相同的条件下，初始Arnold-Beltrami-Childress（ABC）流未能表现出经常性的行为。这种差异的动力学行为追溯到性质的瑞利商在每种情况下。瑞利商，这是一个近似的措施，在动力系统中的活动自由度的数量被发现保持小，有界的TG流的时间，但增长无限的ABC流的时间。的TG流的情况下提供的有效自由度的估计和其实际意义的连续非线性MHD等离子体系统的非线性行为进行了讨论。
2019-01-15 physics.comp-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
On the Relaxed States in the Mixture of Degenerate and Non-Degenerate Hot Plasmas of Astrophysical Objects
结果表明，一个相对论热电子组件的小污染可以诱导一个新的规模（结构形成）的离子简并电子等离子体组成的系统。在数学上，这个额外的尺度长度是增加准平衡Beltrami-Bernoulli状态的指数，这些状态已被调用来模拟几个感兴趣的天体物理系统。这两种电子，由于其相对论有效质量的不同来源，表现为两个不同的组件（每个都有自己的保守螺旋），并增加了丰富的准平衡态。由系统的具体参数决定，新的宏观尺度长度（比短的内在尺度长度（趋肤深度）大得多，通常比系统尺寸短得多）为能量转换开辟了新的途径。
2019-06-22 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
3D MHD simulation of linearly polarised Alfven wave dynamics in Arnold-Beltrami-Childress magnetic field
先前的研究[Malara等人ApJ，533，523（2000）]使用WKB近似考虑了Arnold-Beltrami-Childress（ABC）磁场中的小振幅Alfven波（AW）包。本文首次采用直接三维MHD数值模拟方法研究了ABC磁场中的线极化Alfven波动力学。研究了四种不同折射率下长度尺度远小于ABC畴长的高斯AW脉冲和波长等于ABC畴长的谐波AW脉冲。虽然发现AW在ABC场中迅速消散，但令人惊讶的是，AW扰动能量随时间增加。在谐波AW扰动能量增长的情况下是瞬态的时间，达到峰值的速度和磁扰动能量的时间尺度内远小于电阻时间。在高斯AW脉冲速度扰动能量增长的情况下，仍然是瞬态的时间，在几个电阻时间内达到峰值，而磁扰动能量继续增长。它还表明，总磁能随时间的推移而减少，这是由背景ABC磁场，而不是AW阻尼的电阻演变。相反，当背景磁场是均匀的，总的磁场能量的减少是由AW阻尼规定的，因为没有背景的电阻演变。通过考虑不同振幅的运行和分析扰动谱，排除了AW扰动引起的蠕动流和磁能逆级联可能的发电机作用。因此，扰动能量增长归因于一种新的不稳定性。增长率似乎是依赖于电阻率和AW干扰的空间尺度的值。因此，当超过WKB近似时，完全MHD方程描述的AW阻尼并不能保证扰动能量的降低。
2014-05-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
"Gas-dynamic" expansion of a fast-electron flux in a plasma
考虑等离子体波的产生和吸收，研究了等离子体中快电子流的一维飞行。从动力学描述过渡到气体动力学。导出了电子和等离子体激元的气体动力学方程的封闭集合，并在单能注入快电子的情况下得到了一个解。该解代表了束-等离子体结构，束-等离子体结构在等离子体中以恒定速度传播。
2018-02-21 physics.plasm-ph
Comment on "Electromagnetic Global Gyrokinetic Simulation of Shear Alfven Wave Dynamics in Tokamak Plasmas" [Phys. Plasmas 14, 042503 (2007)]
这一评论澄清了最近发表的一篇文章[Phys.Plasmas 14，042503（2007）]中的研究与其他先前的出版物的关系，这些出版物解决了在回旋运动模拟中包含电磁和漂移动力学电子物理学，提出了与在具有磁剪切的系统中包含动力学电子有关的问题，并且讨论了在面对其中描述的算法的一般适用性的重要限制时的替代方案。
2007-10-26 physics.plasm-ph
Exact solution to neutrino-plasma two-flavor dynamics
结果表明，只要电子等离子体密度以某种方式调节，对于任意选取的归一化电子中微子布居数，双味中微子振荡方程组都有精确的解析解。电子等离子体密度的相关公式适用于指数衰减或振荡的电子中微子种群的情况。
2013-07-30 physics.plasm-ph
Isotope effect on filament dynamics in fusion edge plasmas
丝状体传播的离子质量的影响，在刮除层的环形磁化等离子体的各种融合相关的多数物种，如氢同位素和氦，分析的基础上的计算等温gyrofluid模型的等离子体边缘。与轻同位素等离子体相比，重氢同位素等离子体显示出较慢的向外细丝传播，从而改善了限制特性，而不管碰撞机制如何。同样地，在完全电离的氦中，灯丝的移动速度也比在氘中慢。通过极化，有限的拉莫尔半径，和平行动力学的灯丝惯性上的不同质量的影响被确定。
2017-01-26 physics.plasm-ph
Effect of plasma elongation on current dynamics during tokamak disruptions
托卡马克装置中的等离子体终止中断可能导致相对论逃逸电子束，对未来具有大等离子体电流的装置具有潜在的严重后果。本文研究了等离子体伸长对电场的逃逸产生和电阻扩散耦合动力学的影响。我们发现，细长的等离子体是不太可能产生大的失控电流，部分原因是由于较低的感应电场与较大的等离子体，部分原因是由于直接整形效应，这主要是导致失控雪崩增益的减少。
2020-01-06 physics.plasm-ph
A Nonlinear Dynamics Characterization of The Scrape-off Layer Plasma Fluctuations
导出了等离子体密度动力学的随机微分方程，与实验测量的分布和理论的二次非线性一致。等离子体密度是由一个乘法维纳过程驱动的，并在湍流相关时间尺度上演化，而线性增长是由波动水平二次阻尼。通过对两个间歇分布的Langevin表示的分析，研究了非线性动力学对二次非线性的敏感性，证明了二次非线性与伽玛分布的一致性.
2012-10-04 physics.plasm-ph
Criteria to define a pair-ion plasma and the role of electrons in nonlinear dynamics
提出了一种定义纯对离子等离子体的判据。结果表明，较轻的元素（如H和He）更适合产生PI等离子体。在最近的富勒烯等离子体实验中观察到的离子声波（IAW）清楚地表明了系统中电子的存在。得到了PI等离子体动力学的两个耦合非线性微分方程组。在动标架下，它可以简化为类似于Hasegawa-Mima方程的形式，但不包含漂移波。
2011-06-08 physics.plasm-ph
Capturing the three dimensional, nano-scale, pico-second dynamics of plasma mirrors with intense ultrashort laser wavefront measurement
本文提出利用波前测量与泵浦-探测技术直接测量等离子体镜纳米动力学，实现纳米轴向、微米横向和飞秒时间分辨率的三维表面重建。
2025-05-05 physics.plasm-ph
Simulating the dynamics of complex plasmas
复杂等离子体是低温等离子体，除了组成等离子体的中性气体粒子以及离子和电子之外，还包含微米尺寸的粒子。微粒之间相互作用强烈，并显示出丰富的集体效应。在这里，我们报告链接的数值模拟，重现许多复杂等离子体的实验结果。我们用商业软件comsol编写的流体程序模拟了电容耦合等离子体。该模型的输出用于计算微粒上的力。微粒建模使用分子动力学包lammps，我们扩展到包括从等离子体的力量。使用这种方法，我们能够再现空隙形成，不同尺寸的颗粒分层，车道形成，涡流形成和其他效果。
2014-12-08 physics.plasm-ph
Radiation Pressure Effect on the degenerate Electron-Positron Plasma Dynamics
School of Physics, Free university of Tbilisi（第比利斯自由大学物理学院）；Andronikashvili Institute of Physics (TSU)（安德罗尼卡什维利物理研究所（第比利斯国立大学））
研究辐射压力对简并电子 - 正电子等离子体集体动力学的影响，通过假设费米能量超热能，应用广义协变流体动力学方程，得出在致密等离子体中辐射压力使终端整体洛伦兹因子增强且伴有等离子体冷却的结论。
2026-07-28 physics.plasm-ph
Complex non-equilibrium dynamics in plasmas
将讨论两种新形式的强耦合等离子体。直到最近，它们才有可能在实验室中创造和观察，并表现出大量有趣的复杂行为，在许多情况下，这些行为是第一次通过实验进行研究。等离子体，带电粒子的气体，在某种意义上是普遍的，复杂行为的某些性质只取决于等离子体的特征参数的比率，而不是参数本身。因此，能够产生和观察强耦合等离子体具有根本和深远的影响，因为它的行为是整个等离子体类的典范。
2009-03-30 physics.plasm-ph
Formation and Dynamics of Vortex Structures in Pure and Gas-Discharge Nonneutral Collisionless Electron Plasmas
本文对纯电子和气体放电电子非中性等离子体中涡旋结构的形成、相互作用和动力学过程的实验研究结果作了比较分析。讨论了这两种等离子体中涡旋结构的形成和行为的一般过程。的现象，只发生在这些等离子体之一，也被认为是。结果表明，涡旋结构行为的差异是由不同的非中性电子等离子体初始状态引起的。讨论了涡旋结构在非中性电子等离子体中的作用。
2013-08-25 physics.plasm-ph
Theory of a dynamic plasma flow pressure sensor
Budker Institute of Nuclear Physics（布德核物理研究所）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）
本文解决了通过测量固体杆另一端位移来重建等离子体射流动态压力时间依赖性的问题，从而实现了动态压力传感器的小型化。
2025-11-04 physics.plasm-ph
Helicity-based, particle-relabeling operator and normal mode expansion of the dissipationless incompressible Hall magnetohydrodynamics
从拉格朗日力学的观点研究了不可压缩、无耗散霍尔磁流体动力学介质的动力学行为。混合和磁螺旋出现，分别从应用程序的粒子重标记对称性的离子和电子流的Noether的第一定理，而与该定理相关的运动常数一般是由他们的任意线性组合。此外，与不变作用量相关的积分路径变分通过积分微分算子在参考路径上的运算来表示，该算子的特征函数是双Beltrami流，即运动方程的无力定常解，并提供了一族正交函数基，从而得到了形式非常简单的运动方程的谱表示.在考虑均匀背景磁场和霍尔项效应消失极限的双重Beltrami流中，广义Elsasser变量最适合于避免标准磁流体力学极限中的奇异性问题。
2015-08-30 physics.plasm-ph
Flow dynamics and magnetic induction in the von-Karman plasma experiment
冯-卡门等离子体实验是一种新型的多功能实验装置，旨在探索基本磁感应过程的动力学和弱磁化等离子体中驱动的流动动力学。高密度等离子体柱（10^16 - 10^19粒子.m^-3）由两个射频等离子体源产生，它们分别位于一个1 m长的线性装置的两端。通过由独立控制的发射阴极产生的JxB方位角扭矩来驱动流。该装置已被设计，磁感应过程和湍流等离子体动力学可以从各种时间平均的轴对称流在一个圆柱体中进行研究。实施体积惩罚的MHD模拟支持实验发展，以设计最有效的流动驱动方案和理解流动动力学。初步的实验结果表明，高达近1公里/秒的旋转运动是由JxB的方位角扭矩控制。
2014-09-10 physics.plasm-ph
Potential of a moving test charge in a dusty plasma in the presence of grain size distribution and grain charging dynamics
尘埃等离子体的线性介电响应受粒子尺寸分布的影响。在以前的结果[IEEE trans.Plasma Sci. 29，182（2001）]，表明对于一类尺寸分布，存在与单尺寸颗粒的洛伦兹分布的等价性。然后可以使用二阶近似法找到对缓慢移动的试探电荷的静电响应[Phys. Lett. A 305，79（2002）]。众所周知[Phys. Plasmas 10，3484（2003）]，尘埃等离子体中颗粒的动态充电增强了对试探电荷的屏蔽。在这一阶段，寻求颗粒尺寸分布和颗粒充电动力学对移动通过尘埃等离子体的试探电荷的组合效应似乎是自然的。在这里，我们考虑的晶粒尺寸分布和动态的晶粒充电的试探电荷在尘埃等离子体中缓慢移动的等离子体介电响应作为晶粒尺寸分布和晶粒充电动态的函数表示的影响。分析以及数值结果。值得注意的是，可以通过为不同的参数选择适当的值来检索以前的结果。这种研究对实验室和空间等离子体都有意义。
2004-10-22 physics.plasm-ph
Initial imprint effect on dynamic mitigation of plasma instability
本研究聚焦等离子体不稳定性动态抑制中的初始印记效应，验证了脉冲整形可降低该效应，完善了基于相位控制的等离子体不稳定性抑制方法。
2024-06-21 physics.plasm-ph
Spin quantum plasmas - new aspects of collective dynamics
量子等离子体是一个迅速发展的研究领域，其应用范围从纳米电子学、纳米级器件和超冷等离子体到惯性约束聚变和天体物理学。在这里，我们给一个简短的系统概述量子等离子体。特别是，我们分析了集体效应，由于使用流体模型的自旋。讨论了在磁流体力学极限下，由于等离子体电子（或正电子）自旋性质而引入的内禀磁化强度。最后，对理论和应用实例进行了讨论.
2008-04-02 physics.plasm-ph
Optical tomography diagnostic for study of neutral plasma component in the gas dynamic trap
最近，在气体动力阱上安装了光学诊断观测装置，用于观测等离子体吸收体附近边界区多个弦上的D-α线发射。实施模式的观察线是适合于局部发射率分布的断层重建，虽然必须采取的步骤，增加通道计数和角等离子体覆盖范围的扩展。模块化设计的光学配准系统使用带宽带放大器的雪崩光电二极管，可实现大信号动态范围和1 mks的有效时间分辨率。基于极大似然原理的迭代后向投影技术具有较高的计算精度。获得了等离子体在截面上的演化图像。还开发了相关分析工具，并提出了等离子体湍流研究的第一个结果。
2021-02-22 physics.plasm-ph
Dynamic structure factor and excitation spectrum of the one-component plasma: the case of weak to moderate magnetization
众所周知，磁化等离子体表现出丰富的集体模式谱。在这里，我们专注于密度模式在密集或冷等离子体，强耦合效应改变了模式光谱已知从传统的弱耦合等离子体。特别地，我们用分子动力学模拟研究了磁化单组分等离子体的动力学结构因子。推广了[H.~ Kählert和M.~ Bonitz，Phys. Rev. Research \textbf{2022}，4，013197]中，示出了在弱磁化区域中可以观察到伯恩斯坦模式，在弱磁化区域中，只要耦合强度足够低，就可以在上混合频率以下发现伯恩斯坦模式。我们调查了各种不同的波数和等离子体参数的DSF，并表明，即使很小的磁化可以引起一个强大的零频率模式垂直于磁场和改变的色散以及阻尼的上混合模式。
2023-01-09 physics.plasm-ph
Atomic energy levels population kinetics in dense plasmas - plasma ions electric microfield mixing dynamics effect (I): the general theory
本文引入了考虑等离子体离子微电场混合动力学效应的原子能级分数动力学方程组。我们提出的方程组是从全量子多原子态密度矩阵主方程推导出来的。这个原子动力学方程系统的分析推导是基于引入一个新的层次链方程，涉及一组新的统计原子变量。通过引入关系定义截断方程的层次链，得到最终的原子动力学方程组。我们表明，最终的方程组包含一个新的等离子体离子的微电场依赖于原子速率有关的过程中的混合动力学的原子能态。本文给出了该速率的解析表达式。本文讨论了X射线自由电子激光（XFEL）与固体密度物质相互作用产生的致密等离子体辐射的重要性。
2017-02-15 physics.plasm-ph
Semiclassical dynamics and time correlations in two-component plasmas
利用修正的凯尔伯格赝势研究了带电粒子在双组分等离子体中运动的半经典动力学。我们采用经典的Nevanlinna型理论的频率矩来确定速度和力的自相关函数。构造的表达式保留了自适应器的精确的短期和长期行为。短时间行为的特征在于通过等离子体静态关联函数表示的两个参数。长时间行为由自扩散系数决定。理论预测与半经典分子动力学模拟的结果进行了比较。
1999-12-20 physics.plasm-ph
Nonlinear dynamics of electromagnetic pulses in cold relativistic plasmas
本文从非线性动力学的角度研究了非线性电磁脉冲在一维相对论电子-离子等离子体中的自洽传播。我们展示了如何一系列的哈密顿分岔产生的电场是相关的粒子加速的问题。这些分叉的解决方案和早期的分析结果之间的连接。
2004-10-19 physics.plasm-ph
Trilayer dusty plasma lattice: structure and dynamics
本文研究了三层Yukawa晶体的结构和动力学。首先通过比较不同晶格分布下的晶格相互作用能，确定了最佳晶格结构，然后计算了其集体模，并分析了其本征向量，若晶格结构稳定，则动力学矩阵的本征值均为正。
2019-06-07 physics.plasm-ph
Ion dynamics driven by a strongly nonlinear plasma wake
在等离子体尾场加速器中，等离子体中激发的波最终会破碎，并留下缓慢变化的场和电流，这些场和电流会扰动离子密度背景。我们研究这个过程中使用的FACET实验中的波是由一个径向约束等离子体中的气泡制度的电子束团激发的例子数值。四种物理效应构成离子动力学的基础：（1）驱动器和波的场将离子向轴吸引，导致密度峰的形成，（2）随着密度峰的衰减产生离子声孤子，（3）波破碎后正等离子体充电，导致一些离子在径向方向上加速，以及（4）由在波破碎期间产生的电流引起的等离子体箍缩。这些效应的相互作用导致形成各种径向密度分布，这是难以以任何其他方式产生的
2021-09-27 physics.plasm-ph
Vortical Dynamics of spinning quantum plasmas - Helicity Conservation
结果表明，由量子自旋等离子体的自旋场构造的涡量与代表磁场和速度场的经典广义涡量结合，产生一个新的服从标准涡动力学的广义涡量.量子或自旋涡的表达式，并由此产生的广义螺旋不变量。将相当复杂的自旋量子系统简化为一个众所周知的和高度研究的经典形式，为描绘从固态到天体物理对象的致密等离子体所特有的物理学开辟了熟悉的通道。一个简单的例子表明，自旋等离子体的磁性可以比相应的经典系统丰富得多。
2011-10-17 physics.plasm-ph
Nonlinear dynamics of non-neutral Maxwellian plasma in external trapping field
研究了非碰撞非中性等离子体在外电场中的非线性动力学。得到了非线性Vlasov-Poisson方程的含时解。讨论了初始条件对荷电层动力学的影响。
2018-06-28 physics.plasm-ph
A Minimal Self-Consistent Model for the Nonlinear Dynamics of Asymmetric Capacitively Coupled Radio-Frequency Plasmas
Ruhr University Bochum（鲁尔大学波鸿分校）
本文提出一个最小自洽集总模型，耦合射频电路与等离子体平衡，再现非线性谐波与等离子体串联共振，并关联电压、功率和密度变化。
2026-09-09 physics.plasm-ph
Variational Principles for Reduced Plasma Physics
描述低频等离子体动力学的简化方程在我们理解长时间尺度上的等离子体行为中起着重要作用。约化等离子体动力学的最古老的范例之一涉及在弱非均匀背景等离子体中带电粒子的振荡中心动力学（在慢时空尺度上）的有质动力哈密顿公式，该等离子体被具有快时空尺度的电磁场扰动。这些约化的等离子体方程在这里导出的情况下，弱磁化背景等离子体的李变换和变分方法。特别是，这两种方法被用来推导显式表达式的有质动力极化和磁化，出现在振荡中心的弗拉索夫-麦克斯韦方程组。
2008-12-15 physics.plasm-ph
Uncovering turbulent plasma dynamics via deep learning from partial observations
磁约束核聚变研究最深入的方面之一是边缘等离子体湍流，它对反应堆的性能和操作至关重要。几十年来，漂移减少的Braginskii双流体理论已被广泛应用于边界等离子体模型，并取得了不同的成功。为了更好地理解边缘湍流在理论和实验中，我们证明，物理信息的神经网络约束的偏微分方程可以准确地学习湍流场与双流体理论从合成等离子体的电子密度和温度的部分观测与传统的平衡模型相比。这些技术提出了一个新的范例，先进的设计等离子体诊断和验证磁化等离子体湍流理论在具有挑战性的热核环境。
2021-04-05 physics.plasm-ph
Characterization of the stability and dynamics of a laser-produced plasma expanding across strong magnetic field
本研究通过大规模三维磁流体动力学模拟，探究了数十特斯拉横向磁场中激光产生等离子体的膨胀特性，揭示了磁化瑞利-泰勒不稳定性的结构作用及初始速度扰动引发的扭结运动对传播的影响，为相关领域研究提供了动力学依据。
2021-05-28 physics.plasm-ph
Dynamics of a high-density plasma in a magnetic field
本文研究了在磁场中真空电弧阴极斑的爆炸发射单元产生的等离子体的动力学。结果表明，（高密度）等离子体在横向磁场中的膨胀可能导致阴极斑点边界处等离子体密度分布的不对称性。这种不对称性反过来又增加了在BxI的“反安培”方向上的较强磁场区域中点燃新的爆炸发射单元的概率。给出了在MHD近似下扰动等离子体密度分布的估计。此外，在较强的磁场区域中的“逆行”点运动（新的爆炸发射细胞的点火）的速度估计作为外部磁场强度的函数。速度估计（几到几十米/（秒T））与实验数据一致
2018-11-20 physics.plasm-ph
Structure and dynamics of a glass-forming binary complex plasma with non-reciprocal interaction
在这封信中，我们提出了第一个准二维（q2D）的二元复杂等离子体的结构和动力学性质的数值研究与朗之万动力学模拟。通过比较纯Yukawa和点尾流Yukawa相互作用系统，研究了非互易相互作用对结构的影响。通过绘制和分析中间散射函数揭示了后者系统的长时间α弛豫。结果清楚地表明，一个q2D二元复杂的等离子体是一个合适的模型系统来研究玻璃成型机的动力学。相互作用的非互易性显著改变了玻璃形成，但导致与互易情况相同的定性特征。
2018-05-23 physics.plasm-ph
Dynamics of ultra-intense circularly polarized solitons under inhomogeneous plasmas
研究了非均匀等离子体中超强圆偏振孤子的动力学行为。相互作用的麦克斯韦和相对论流体动力学方程组建模，并解决了全隐式能量守恒的数值方案。结果表明，增强等离子体背景可以减弱和反射传输中的弱孤子，这与现有的基于弱密度响应假设的研究结果一致。然而，我们发现，当遇到越来越大的背景时，超强孤子被很好地捕获并保持静止。这一发现有可能应用于强激光场的捕获和放大。
2013-03-18 physics.plasm-ph
Study of plume dynamics and plasma density during its expansion
等离子体羽流中的电子密度是等离子体羽流的关键参数之一，它在产生生物和工业应用所需的关键活性物种方面起着重要作用。在这项工作中，实验进行估计的空间变化的等离子体密度在一个稳定的羽流。利用ICCD相机获得的时间分辨图像和羽流测量数据估算等离子体密度。我们观察到等离子体密度从玻璃喷嘴到羽流尖端逐渐增加。这种等离子体密度的增加是由于漂移速度、电荷和羽流的面积限制的减小的组合效应。此外，ICCD相机图像的强度图与更大的曝光时间验证了在羽流尖端的密度增加。沿着羽流的等离子体密度提供了关于羽流暴露时间的近似值以及它对非常敏感的目标产生的影响的信息。考虑到单个等离子体装置，在羽流中等离子体密度的空间变化是若干生物和工业应用的未来要求。
2018-10-22 physics.plasm-ph
Contributions of plasma physics to chaos and nonlinear dynamics
这篇专题综述集中在等离子体物理对混沌和非线性动力学的贡献，这些贡献带来了新的方法，这些方法可以或可以用于其他科学领域。它从哈密顿混沌理论的发展开始，然后涉及有序或准有序，例如绝热和孤子理论。它结束了一个较短的帐户耗散和高维哈密顿动力学，量子混沌。这些贡献大部分都是从50年代开始的磁约束热核聚变研究中衍生出来的。他们的演示既详尽又紧凑。[15 2016年4月]
2016-07-22 physics.plasm-ph
Transverse Dynamics and Energy Tuning of Fast Electrons Generated in Sub-Relativistic Intensity Laser Pulse Interaction with Plasmas
实验研究了亚相对论强度激光等离子体相互作用中准单能电子束的产生机制。观察到的电子加速制度展开与二维粒子在细胞模拟的激光尾波场产生的自调制制度。
2006-05-20 physics.plasm-ph
Density Fluctuations in the Yukawa One Component Plasma: An accurate model for the dynamical structure factor
利用数值模拟，我们研究了具有Yukawa相互作用势的单组分流体的平衡动力学。我们表明，在很宽的密度和温度范围内，系统的动力学与一个简单的广义流体力学模型惊人的一致。由于Yukawa势可以描述等离子体中的离子-离子相互作用，该模型对于分析和解释来自高功率激光和第四代光源的X射线散射数据的结果具有重要的适用性。
2011-08-08 physics.plasm-ph
Classical zitterbewegung in reduced plasma dynamics
麦克斯韦方程组的动力学约化过程导致了在约化等离子体动力学中引入经典的{ \it zitterbewegung}效应。这些效应以不对称的正则能量-动量张量的形式表现出来，涉及约化的动能${\bf p}$与约化的速度${\bf u}$的解耦（即，${\bf u}\btimes{\bf p} \neq 0$）以及降低的极化和磁化效应。由正则能量-动量张量的反对称部分产生的约化的内禀转矩，是由约化的有质动力势计算出来的，它是内禀（自旋）角动量的来源。
2010-10-27 physics.plasm-ph
Dynamical Properties and Effects of Quantum Diffraction on The Propagation of E-A-Solitary Waves in Three-Component Fermi Plasma
双温电子费米等离子体中的电声孤波结构在空间和实验室等离子体中有着广泛的应用。一个适当的理论公式对于理解具有各种物理参数的各种物理系统是很重要的。量子费米等离子体系统中双温电子的运动对系统的孤波分布有重要影响。本文研究了具有两个温度电子的量子费米等离子体系统，其中两个电子布居的流动速度是相反的。我们考虑量子流体力学模型（QHD），推导出系统的线性色散关系。对于系统的非线性研究，我们采用标准微扰法导出了KdV-B方程，并给出了孤波分布随等离子体参数的变化。我们分析了稳定的Rouge波结构使用NLSE和模拟结果。研究了具有两个温度电子的双流量子费米等离子体系统的动力学性质和相图。
2020-12-25 physics.plasm-ph
Dynamical Properties and Plasmon Dispersion of a Weakly Degenerate Correlated One-Component Plasma
采用经典分子动力学方法模拟了单组分等离子体。量子效应以Kelbg势的形式存在。动力学结构因子的结果进行了比较与Vlasov和RPA（随机相位近似）理论。研究了耦合参数$Γ$、简并参数$ρΛ^3$和对相互作用形式对光学等离子体色散的影响。本文提出了一种改进的朗缪尔波色散的解析近似。
2000-12-14 physics.plasm-ph
Electron dynamics and injection in plasma-based accelerators with sharp vacuum-plasma transitions
从理论上研究了激光或粒子束从真空进入欠密等离子体的动力学过程。我们的理论模型结合了拉格朗日流体模型与经典的准静态尾流场理论。研究发现，背景电子可以注入尾场，因为尖锐的真空-等离子体跃迁可以降低注入阈值。该模型可以从理论上给出注入条件、注入阈值以及注入长度，并与计算机模拟结果进行了比较。此外，在注入阈值附近可以产生高质量的电子束，该方案在降低注入阈值和提高等离子体加速器的束流质量方面具有广阔的应用前景。
2017-11-20 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Dynamics of spin 1/2 quantum plasmas
给出了自旋为1/2的量子等离子体的完全非线性控制方程。从泡利方程出发，导出了相关的等离子体方程，并证明了非平凡的量子自旋耦合的出现，使研究相结合的集体和自旋动力学。得到并分析了电子-离子系统中量子等离子体的线性响应。指出了该理论在固态和天体物理系统以及尘埃等离子体中的应用。
2006-12-06 astro-ph physics.plasm-ph
Strong-coupling effects in the relaxation dynamics of ultracold neutral plasmas
我们描述了一种混合分子动力学方法的描述超冷中性等离子体，绝热处理的电子气和一个完整的分子动力学模拟的离子，这使我们能够遵循的等离子体的长期演变，包括强耦合离子运动的影响的基础上。等离子体显示出相当复杂的弛豫行为，与离子温度的时间和空间振荡有关。此外，在等离子体演化过程中对离子进行额外的激光冷却会极大地改变膨胀动力学，使得离子组分的结晶可以在该非平衡系统中发生，从而导致晶格状结构或甚至长程序，从而导致同心壳。
2005-03-01 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Nonlinear Ionization Dynamics of Hot Dense Plasma Observed in a Laser-Plasma Amplifier
从恒星的聚变动力学，到地球闪电事件，再到能源生产的新前景或新光源，热的致密等离子体对一系列物理现象都很重要。由于高度激发的物质中存在过多的相关性，直接探测孤立的动力学仍然具有挑战性。在这里，高谐波种子激光等离子体放大器（LPA）的32.8 nm的发射，使用八倍电离氪作为增益介质，在极紫外线（XUV）的纵向重叠关联成像。在良好的协议与从头时空麦克斯韦-布洛赫模拟，由于非线性激光等离子体相互作用的氪的过电离观察。这构成了激光离子丰度重塑激光等离子体放大器的第一个实验观察。这些发现对升级基于等离子体的XUV和X射线源有直接的影响，并允许在极端条件下模拟光-等离子体相互作用，类似于宇宙早期的情况，并进行直接的实验验证。
2020-05-25 physics.optics physics.plasm-ph
