Gyro-viscosity and linear dispersion relations in pair-ion magnetized plasmas
本文发展了一个考虑陀螺粘性的流体理论，研究了圆柱对称均匀对离子磁化等离子体中的波传播特性。由Hankel-Fourier变换导出的精确色散关系与Oohara及其同事在实验中观察到的色散关系相当。陀螺粘度是通过抑制通常导致色散的前向性质的热压力的影响而导致离子回旋波的传播特性从前向到后向的变化的原因。虽然实验已经解释了本作者的动力学理论，动力学推导是如此涉及，因为精确的粒子轨道在相空间中，有限的拉莫尔半径效应，和更高的阶离子回旋共振。目前的流体理论提供了一个简单和透明的结构的色散关系，因为陀螺粘度重整为离子回旋频率，这本身表明了落后的性质的色散。流体理论通常的缺点是只处理系统中激发的本征波的基本模式，而不能描述动力学理论所描述的高次谐波，这一缺点可以通过基于回转粘度重整化的简单推导和清晰的图像来补偿。
2015-10-17 physics.plasm-ph
Effect of magnetic field on viscosity in the weakly ionized and magnetized plasma with power-law q-distributions in nonextensive statiostics
利用非广延统计中的广义Boltzmann输运方程，研究了磁场对具有幂律q分布的弱电离磁化等离子体中带电粒子粘性的影响.我们推导了复杂等离子体中电子和离子的六个粘滞系数，其中包括磁场引入的四个粘滞系数，其中q参数和磁场都起着重要的作用。通过数值分析，我们发现这些粘滞系数强烈地依赖于弱电离磁化等离子体的磁场和q参数，因此在低温复杂等离子体中具有潜在的应用价值。
2019-06-13 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
The effect of viscosity and resistivity on Rayleigh-Taylor instability induced mixing in magnetized high energy density plasmas
这项工作数值研究的瑞利-泰勒不稳定性在磁化高能量密度（HED）等离子体的粘度和电阻率的作用，为高阿特伍德数和高等离子体β制度调查等离子体β和磁性普朗特数。数值模拟使用粘阻磁流体动力学（MHD）方程。这里提出的结果表明，在系统中的自洽粘度和电阻率的列入急剧变化的瑞利-泰勒不稳定性（RTI）的增长，以及修改其内部结构在较小的尺度。这里可以看出，粘度对RTI具有稳定作用。此外，粘度抑制了小尺度结构的发展，也改变了RTI尖峰尖端的形态。另一方面，电阻率降低了支持小尺度结构发展的磁场稳定性。RTI尖峰的形态被认为是不受系统中电阻率的存在的影响。这项工作的一个额外的新颖性是在不同的粘度和电阻率分布，可能存在于HED等离子体和RTI的增长，形态，以及由此产生的湍流光谱的影响。此外，这项工作表明，磁场的动力学是独立的粘度和同样的电阻率不影响拟能和动能的耗散。此外，幂律标度拟能，动能，磁场能量提供了在注入范围和惯性子范围，这可能是有用的理解RTI诱导的湍流混合在HED实验室和天体物理等离子体，并可以帮助解释RTI诱导的湍流光谱的观测。
2021-12-21 physics.plasm-ph
Harnessing mass differential confinement effects in magnetized rotating plasmas to address new separation needs
基于原子质量分离大量混合物质的能力对于具有高社会影响的各种新兴应用来说似乎是理想的。满足这一目标的一种可能性在于利用旋转等离子体中的质量差效应。除了传统的离心分离之外，旋转等离子体原则上提供了基于质量分离元素的其他方法。单离子轨道表明，均匀磁化等离子体柱中的离子径向质量分离可以通过在柱上施加定制的电势分布或通过在柱内驱动旋转磁场来实现。此外，磁压力和离心效应可以以非均匀几何形状组合，以基于沿着场线的质量分离离子。这些分离方案的实际应用取决于在等离子体柱内产生期望的电场和磁场配置的能力。
2017-07-03 physics.plasm-ph
Dynamics of nanosecond laser pulse propagation and of associated instabilities in a magnetized underdense plasma
本文通过实验和模拟研究磁化欠稠密等离子体中纳秒激光脉冲的传播，发现磁场可提高透射率、增强光束平滑度并约束热电子，从而降低靶预热。
2022-11-11 physics.plasm-ph
Dust-ion-acoustic shock waves in magnetized plasma having super-thermal electrons
本文研究了尘埃离子声激波（DIASHW）在含有无惯性超热电子、惯性暖正离子和负尘埃颗粒的三分量磁化等离子体中的传播。用约化摄动法导出了Burgers方程。在考虑惯性暖正离子和负尘埃粒子的情况下，数值模拟了超热电子存在时的正激波和负激波结构。研究了倾斜角（$δ$）、光谱指数（$κ$）、运动粘度（$η$）、等离子体种类的数密度和电荷状态对DIASHW形成的影响。结果表明，正激波势和负激波势均随倾斜角的增大而增大。正、负激波的振幅大小不受等离子体运动粘度的影响，但正、负激波的陡度随等离子体运动粘度的变化而减小。我们的研究结果在空间和实验室等离子体的影响进行了简要讨论。
2021-04-08 physics.plasm-ph
Longitudinal wave instability in magnetized high correlation dusty plasma
研究了磁化高关联尘埃等离子体中的低频纵波不稳定性。考虑了粉尘荷电弛豫。结果表明，波的频率、尘埃的荷电弛豫、剪切粘度和粘弹性弛豫时间、尘埃的高相关耦合参数以及磁场的强度对波的不稳定性有显著的影响。
2003-06-18 physics.plasm-ph
Ion-acoustic shock waves in magnetized pair-ion plasma
本文对三分量磁化等离子体中斜传播的离子声冲击波进行了理论研究。利用约化摄动法导出了Burgers方程。我们的等离子体模型支持的非广泛的电子的考虑下，积极和消极的冲击结构。研究发现，正、负冲击波势随外加磁场引起的斜角（$δ$）的增大而增大。正、负激波的振幅大小不受离子运动粘度的影响，但正、负激波的陡度随离子运动粘度的增加而减小。我们的研究结果在空间和实验室等离子体的影响进行了简要讨论。
2021-02-16 physics.plasm-ph
Stirring Unmagnetized Plasma
实验证明了一种自旋非磁化等离子体的新概念。等离子体被轴对称的多尖点磁场约束，并且偏置阴极被用于驱动电流并在磁化边缘中施加扭矩。测量结果表明，流动粘性耦合从磁化边缘（等离子体粘度小）到未磁化的核心（粘度大）的动量和核心作为一个固体旋转。为了有效，碰撞粘性必须克服由于电荷交换碰撞而引起的离子-中性阻力。
2012-05-30 physics.plasm-ph
Instability-enhanced transport in low temperature magnetized plasma
结果表明，在高磁场下，低温、碰撞、束缚等离子体中的输运由于不稳定性而增强。虽然磁场将电子限制在稳定的等离子体中，但不稳定性完全破坏了限制，使得在高磁化极限下，传输变得独立于磁场。基于与磁场无关的边心密度比，提出了不稳定性增强碰撞频率的解析表达式。
2019-06-24 physics.plasm-ph
Drift-Energy Replacement Effect in Multi-Ion Magnetized Plasmas
本研究揭示多离子磁化等离子体中的漂移能替代效应，指出碰撞跨场径向加料可在进出离子间直接传递漂移能，从而无需外部功率再循环并降低维持快速旋转的能耗。
2024-05-09 physics.plasm-ph
Laser Amplification in Strongly-Magnetized Plasma
本文研究了强磁化等离子体中激光脉冲在动磁流体力学波作用下的后向散射。当外部磁场既不垂直也不平行于激光传播方向时可能发生的磁化低频散射提供了比拉曼散射更高的不稳定性增长率和与布里渊散射相当的频率下移。除了允许更小等离子体的高增长率和允许宽范围泵浦源的0.1- 2%频率下移之外，MLF散射是放大的理想候选者，因为该过程支持极大的带宽，粒子模拟显示产生超短持续时间。在某些条件下，MLF散射也成为主要的自发反向散射不稳定性，这对磁化激光约束实验产生了影响。
2018-12-22 physics.plasm-ph
Unstable electromagnetic modes in strongly magnetized plasmas
确定了强磁化等离子体中可能不稳定的电磁模。该制度的不稳定性可能会脱颖而出相比，非相干电子回旋辐射进行了探讨。这些模式与惯性约束聚变和伽马射线暴有关。
2012-11-03 astro-ph.HE physics.optics physics.plasm-ph
The effect of time-varying flow-shear on the nonlinear stability of the boundary of magnetized toroidal plasmas
本文提出了一个唯象的、非常一般的广义复Ginzburg-Landau方程模型，用以研究环形磁化高温等离子体边界准周期流体不稳定性（称为边缘局域模）的动力学行为。该模型再现了在KSTAR托卡马克高约束态等离子体中观察到的边界不稳定性的关键动力学特征，包括准稳态，其特征在于场对准的非模态本征模，不同本征模之间的过渡，以及在弛豫之前快速过渡到非模态非模态结构。据发现，列入随时间变化的垂直剪切流是至关重要的再现所观察到的动力学特征。
2017-09-23 physics.plasm-ph
Three-wave interactions in magnetized warm-fluid plasmas: general theory with evaluable coupling coefficient
共振三波耦合是非线性介质中波相互作用的一种重要机制。当介质是磁化的热流体等离子体时，通过使用多尺度微扰展开求解流体-麦克斯韦方程组到二阶，导出了先前未知的耦合系数公式。该公式不仅具有一般性，而且具有可评价性，从而可以确定任意三个以任意角度传播的共振相互作用波的耦合系数的数值。作为一个例子，耦合系数控制激光散射的评估。在与磁化惯性约束聚变实验相关的条件下，激光从磁化等离子体波中散射，并且生长速率在倾斜角度处被修改。作为另一示例，评估两个阿尔文波之间经由声波的耦合系数。在与日冕相关的条件下，平行阿尔文波的衰减只是稍微倾向于精确的后向几何。
2019-03-07 physics.plasm-ph
Finite-Difference Multiple Fluid Solution for Source-Driven Rotation in Highly Magnetized Linear Plasma Device
本文分析了由多种流体组成的磁化等离子体圆柱的旋转轮廓，扩展了已有的结果。解析稳态解被用作基准的时间依赖的多流体有限差分代码，MITNS：多离子输运数值求解器。磁场的演变，考虑到分析和数值。它的细节被证明是重要的，当粒子被允许出域。MITNS再现了小参数$δ\lll1$的渐近展开结果。对于$\sqrt{m_e/m_i} \sim δ\ll 1$，一个略有不同的制度，占主导地位的粘度诱导的离子运输，发现数值和分析。此验证支持将来将此代码用于更复杂的时间相关计算。
2021-09-08 physics.plasm-ph
Magnetized ion-acoustic shock waves in degenerate quantum plasma
对磁化简并量子等离子体系统中的离子声激波进行了理论研究，该系统中含有无惯性的超相对论简并电子和惯性的非相对论正电荷重离子和轻离子.用约化摄动法导出了Burgers方程。可以看出，在考虑非相对论性正电荷重离子和轻离子时，等离子体模型只支持正静电冲击结构。研究还发现，非相对论性重离子和轻离子的电荷态和数密度增强了IASHW的幅值，而离子运动粘滞系数（$η$）降低了IASHW的陡度.我们的研究结果将有助于理解白矮星和中子星中IASHW的非线性传播。
2021-03-29 physics.plasm-ph
Shock waves in a rotating non-Maxwellian magnetized dusty plasma
本文建立了一个理论模型，研究了在快、慢时间尺度下粘性、磁化和旋转尘埃等离子体中尘埃声激波的特性。本文用约化摄动法导出了尘埃非活动和动态（快、慢时间尺度）两种情况下的非线性Zakharov-Kuznetsov（ZK）方程。电子和离子都服从Kappa/Cairns分布。据观察，粘性在这两种情况下，当灰尘是在背景和活动起着关键的作用，在耗散的声冲击的传播。色散项是由磁场和旋转引起的。研究发现，超高温和等离子体的粘性对激波的形成有重要影响。本研究可能有助于理解特定实验中的旋转等离子体。
2020-02-27 physics.plasm-ph
Synchronized Catastrophic Collapse and Extreme Intensity Amplification of Ultra-Intense Pulses in Near-Resonance Magnetized Plasma
该研究通过调整接近回旋共振的外部磁场，实现了超高强度脉冲在近共振磁化等离子体中的同步灾难性坍缩与极端强度放大。
2025-12-27 physics.plasm-ph
Transport Barriers in Magnetized Plasmas -- General Theory with Dynamical Constraints
提出电荷加权粒子通量为零的动力学约束可阻止不稳定性获取强梯度自由能，密度梯度超阈值起稳定作用，从而无需速度剪切即可扩展磁化等离子体中输运壁垒的形成与维持范围。
2023-10-26 physics.plasm-ph
Electrostatic shock structures in a magnetized plasma having non-thermal particles
本文从理论上研究了尘埃-离子-声冲击波在多组分磁化对离子等离子体中的非线性传播，该等离子体中含有惰性的暖正离子和负离子，无惰性的非热电子和正电子，以及静态的带负电荷的大颗粒尘埃颗粒。用约化摄动法导出了Burgers方程。等离子体模型支持在静态带负电荷的大规模尘埃颗粒的存在下的正激波和负激波结构。结果表明，正、负激波轮廓的陡度均随离子运动粘度的增加而减小，但对高度无影响;电子温度的增加使激波轮廓的振幅增大。正激波的高度随入射角的增大而增大，正激波的高度随正电子数密度的增大而增大。本文还简要讨论了本研究结果的应用。
2021-07-17 physics.plasm-ph
Plasma Viscosity with Mass Transport in Spherical ICF Implosion Simulations
粘性和小尺度原子级混合对惯性约束聚变（ICF）等离子体的影响是当前ICF研究中面临的挑战。尽管最近的研究表明粘性和经典输运过程引起的混合对内爆动力学有重要影响，但许多现有的ICF流体动力学程序忽略了粘性的影响。我们已经实现了拉格朗日流体动力学代码在一维球形几何等离子体粘度和质量输运，包括一个三温度模型的离子，电子和辐射处理的灰色辐射扩散近似。该程序被用来研究ICF内爆的差异和没有等离子体粘度，并确定粘度对温度历史和中子产额的影响。结果发现，等离子体粘度有实质性的影响ICF冲击动力学的特点是冲击燃烧定时，最高燃烧温度，收敛比，和时间的历史中子产生率。等离子体粘度减少了人工粘度的需要，以保持数值稳定的拉格朗日公式，也修改了电子热传导所需的通量限制。
2015-09-03 physics.plasm-ph
Self-confinement of relativistic pair beams in magnetized interstellar plasmas: the case of pulsar X-ray filaments
Columbia University（哥伦比亚大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
研究脉冲星X射线细丝等现象挑战宇宙射线传输标准图景的问题，通过全动力学二维粒子模拟，发现电荷中性对束能自发产生净电流，驱动非共振流不稳定放大磁场，为电荷不对称和粒子自约束提供途径。
2026-07-20 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Potential Vorticity Transport in Weakly and Strongly Magnetized Plasmas
缠结磁场，通常与有序的平均场共存，对许多等离子体中的湍流和动量输运有重大影响，包括在太阳速跃层和磁约束装置中发现的那些。本文提出了一种新的平均场论来研究$β$ -平面磁流体动力学（MHD）和漂移波湍流中的位涡混合。我们的研究结果表明，均方随机场强烈降低雷诺应力相干。这种退相干的位涡通量由于随机场散射导致抑制动量输送和纬向流的形成。简单的计算表明，随机场对剪切涡倾斜反馈环的破坏是其物理机制的关键。确定了一个量化功率阈值增量的无量纲参数，并用于评估随机场对L-H跃迁的影响。本文讨论了随机场的一个阻弹性网络模型。
2020-12-19 physics.plasm-ph
Global MRI with Braginskii viscosity in a galactic profile
本文对具有布拉金斯基粘性的碰撞磁化等离子体中的轴对称磁旋转不稳定性（MRI）进行了径向全局线性分析。对于银河系的角速度剖面$Ω$，我们得到了三个磁场方向的解析解：纯方位角，纯垂直和稍微倾斜（几乎方位角）。在前两种情况下，Braginskii粘度阻尼否则中性稳定模式，并分别降低MRI的增长率。在最后一种情况下，即使对于\emph{asymptotically small}俯仰角，Braginskii粘度也使MRI达到$2\sqrt{2}$倍于其非粘性对应物。我们研究了洛伦兹力主导的和Braginskii粘度主导的制度之间的过渡的参数$\sim Ω\nub/B^2$，其中$\nub$是粘性系数和$B$的阿尔文速度。在参数分别为小和大的极限下，我们恢复了无粘磁共振和磁粘不稳定性（MVI）。我们得到的渐近表达式接近这些限制，并发现Braginskii粘度可以放大的影响，方位环向张力（增长率变得复杂）超过一个数量级。我们讨论的相关性，我们的结果的本地近似，星系和其他磁化天体物理等离子体。我们的研究结果应该证明是有用的基准代码在全球的几何形状。
2012-04-09 astro-ph.GA physics.plasm-ph physics.space-ph
An improved nonlocal electron heat transport model for magnetized plasmas
针对现有磁化等离子体多群模型准确性不足且缺乏非局域磁场修正方法的问题，本文提出改进的非局域多群模型，通过修正扩散源项、引入含密度扰动的Biermann电场方程及Nernst速度非局域修正，经测试能准确预测非局域效应关键现象。
2025-08-24 physics.plasm-ph
Three-wave scattering in magnetized plasmas: from cold fluid to quantized Lagrangian
在磁化等离子体中，由外部泵浦或内部不稳定性产生的大振幅波可以通过三波相互作用散射。虽然三波散射在前向或后向几何中是众所周知的，但当波在磁化等离子体中相互成角度传播时会发生什么仍然是未知的，主要是由于这个问题的分析困难。在本文中，我们克服了这一分析困难，并找到了一个方便的公式冷，均匀，磁化等离子体中的三波耦合系数在最一般的几何形状。这是通过系统地解决流体麦克斯韦模型的二阶使用多尺度微扰展开。当我们将耦合系数的一般公式重新表示为量子化拉格朗日量的S矩阵元素时，它变得透明。利用量子化的拉格朗日量，可以绕过微扰解，直接由等离子体的线性响应得到非线性耦合系数。为了说明如何计算冷耦合系数，我们给出了一组参与波是准横向或准纵向的例子。在这些例子中，我们确定的三波散射的角度依赖性，并证明后向散射不一定是磁化等离子体中最强的散射通道，在unmgnetized等离子体中发生的情况相反。我们的方法给出了一个更完整的图片，超越简单的准直几何形状，注入波如何可以在磁约束设备中衰减，以及激光如何可以在磁化等离子体目标散射。
2017-05-27 physics.plasm-ph
Dust vortex flow analysis in weakly magnetized plasma
本文分析了弱磁化等离子体中驱动尘埃涡旋的流动。应用二维流体动力学模型对非均匀磁场中的受限尘埃云进行数值模拟，在不存在任何非保守场或尘埃电荷变化的情况下，恢复了保守力场驱动下的尘埃涡旋流动。虽然分析中包含的与时间无关的电场和磁场提供了保守的强迫机制，但当[M. Puttscher和A. Melzer，Physics of Plasmas，21，123704（2014）]，尘埃涡旋流解被示出为被恢复。我们已经研究了由电子E*B漂移产生的极化产生的纯双极电场驱动尘埃流的情况。剪切E*B漂移流由磁场梯度促进，在没有离子阻力的情况下驱动涡流。分析了不同磁场强度、磁场梯度和尘埃流体运动粘度下的流函数解析解。B场梯度的效果进行了分析，对比的E场梯度存在于等离子体鞘。
2020-06-03 physics.plasm-ph
Particle-in-cell studies of fast-ion slowing-down rates in cool tenuous magnetized plasma
我们报告在冷，弱磁化，弱耦合等离子体的电子回旋半径，$ρ_{e}$，是可比或小于德拜长度，$λ_{De}$，和快离子速度超过电子热速度，在该制度中，电子响应可能会受到阻碍的快离子能量损失率的3D-3V粒子在细胞中的模拟。这些模拟使用显式算法，空间上解决$ρ_{e}$和$λ_{De}$，并在时间上解决电子回旋和等离子体频率。对于具有各向同性速度分布的单能稀快离子，这些慢化时间、$τ_{s}$、\versus快离子电荷的标度研究与非磁化慢化理论一致;在外加磁场下，$τ_{s}$之间在交叉场和平行场方向上没有一致的各向异性。缩放的快离子电荷被确认为一种可行的方式，以减少所需的计算时间为每个模拟。这些慢下来的过程的影响描述的一个磁约束聚变的概念，小，先进的燃料，场反转配置设备。
2018-03-13 physics.plasm-ph
Ion-acoustic shock waves in a magnetized plasma featuring super-thermal distribution
该研究用约化微扰法推导磁化成对离子等离子体中的 Burgers 方程，揭示超热电子和正电子条件下倾角、离子黏度及质量对正、负离子声激波的影响。
2021-04-14 physics.plasm-ph
Investigation of Laser Plasma Instabilities driven by Coupled High-Power Laser Beams in Magnetized Underdense Plasmas
University of Bordeaux（波尔多大学）；INRS EMT（国家研究研究所电磁学与技术中心）；Laboratoire pour l’Utilisation des Lasers Intenses, UMR 7605 CNRS-CEA-École Polytechnique- Université Paris VI（高强度激光利用实验室）；CNRS, LNCMI, Univ Toulouse 3, INSA Toulouse, Univ Grenoble Alpes, EMFL（法国国家科学研究中心低磁场强电流实验室）；ELI-NP, ”Horia Hulubei” National Institute for Physics and Nuclear Engineering（极高性能激光设施-核物理与工程霍里亚·胡卢贝伊国家研究所）；Sorbonne Université, Observatoire de Paris, Université PSL（索邦大学、巴黎天文台、巴黎文理研究大学）
本文研究了多束高功率激光在磁化稀疏等离子体中传播时的受激布里渊和拉曼散射不稳定性，探讨了交叉干扰效应对其的影响，并提出新的理论模型以评估其对惯性约束聚变的潜在益处。
2026-03-16 physics.plasm-ph
Magnetic Confinement of an Ultracold Neutral Plasma
我们证明了磁约束的超冷中性等离子体（UCNP）在零的双锥尖，或四极磁场。最初，UCNP由于电子热压力而膨胀。当等离子体遇到更强的场时，膨胀减慢，密度分布随场而变化。UCNP电子在大部分等离子体上被强烈磁化，而离子磁化仅在边界处显著。观察表明，电子和离子主要被捕获的磁镜和双极电场分别。限制时间接近0.5毫秒，而非磁化等离子体在几十微秒的时间尺度上消散。
2020-10-30 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Comparative Study of the Surface Potential of Magnetic and Non-magnetic Spherical Objects in a Magnetized RF Discharge Plasma
我们报告的时间平均表面浮动电位的磁性和非磁性球形探头（或大灰尘颗粒）浸没在磁化电容耦合放电测量。在这项研究中，球形探针的尺寸取大于德拜长度。球形探针的表面电势首先增加，即在低磁场（B $<$ 0.05 T）下变得更负，达到最大值，并且随着磁场强度（B $>$ 0.05 T）的进一步增加而减小。在B场存在下，表面电势的变化率主要取决于背景等离子体和物体的材料类型。结果表明，磁性球的表面电位比非磁性球探头更高（更负）。因此，在磁化等离子体中，较小的磁性球比较大的非磁性球在其表面上收集更多的负电荷。不同尺寸的球形探针具有几乎相同的表面电位以上的阈值磁场（B $>$ 0.03 T），暗示了较小的作用的大小依赖于球形物体的表面电位。球形探针的表面电势的变化是基于在外部磁场的存在下由于电荷限制和交叉场扩散而对其表面的收集电流的修改来理解的。
2020-08-21 physics.plasm-ph
Resistive diffusion and radiative cooling effects in magnetized oblique shocks
本文在COBRA脉冲功率装置上通过铝爆炸丝阵列产生超阿尔芬速度等离子体流，经有角度障碍物偏转形成垂直型磁化斜激波，实验发现其激波角更浅、密度压缩更高，需用同时包含电阻扩散和辐射冷却的模型才能解释。
2025-08-18 physics.plasm-ph
Two-plasmon decay instability and 3/2 harmonic generation in inhomogeneous magnetized plasma
本研究针对惯性约束聚变黑腔中的双等离子体衰变不稳定性，在考虑热效应的非均匀磁化等离子体中开展研究，发现直流磁场增强会提升不稳定性发展速率与3/2谐波边带强度，电子温度升高则起相反作用。
2024-09-12 physics.optics physics.plasm-ph
Fluctuation Dynamo in Collisionless and Weakly Collisional Magnetized Plasmas
在弱碰撞的天体物理等离子体中，如星系团的团内介质中，宇宙磁场的混沌流体运动的放大受到磁场排列的压力各向异性的绝热产生的阻碍。这种各向异性驱动了平行于磁场的粘性应力，抑制了等离子体拉伸磁场线的能力。我证明，通过使用动力学模拟，在高$β$等离子体，动力学离子拉莫尔尺度不稳定性切断热压力和磁压力之间的绝热联系，减少这种粘性应力，从而使发电机操作。两个不同的制度的波动发电机在磁化等离子体中确定：一个在这些不稳定性有效地调节压力各向异性和一个在这种调节是不完善的。我阐明了这些动力学不稳定性的等离子体粘度的作用，并确定如何的字段和流量的自我组织，让发电机在面对平行的粘性应力。在有效的压力各向异性调节的情况下，等离子体发电机非常类似于其更传统的Pm ~ 1 MHD对应物。当调节不完善时，发电机表现出与磁流体发电机饱和状态下的特征显着相似的特征。一套新的微观物理封闭流体模拟，桥梁这两个制度的构建，表现出爆炸性的磁场增长所造成的场强依赖性粘度。发电机在无碰撞和弱碰撞等离子体，然后密切比较彼此，揭示了实质性的差异，如何子平行粘性运动的行为。前者（无碰撞）的情况下，经历了一系列的拉伸运动，以子拉莫尔尺度，导致越来越快的发电机作为磁雷诺数增加。
2019-12-23 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Viscosity effects on waves in partially and fully ionized plasma in magnetic field
本文讨论了多组分部分电离和完全电离等离子体中的粘滞性，以及粘滞性对太阳大气中两种截然不同的波（阿尔芬波和朗缪尔波）的影响。一套完整的粘度系数，其中包括电子，质子和氢原子的系数。这些应用于太阳色球层中大多数磁化质子的层，原则上可以预期阿尔芬波。计算了700至2200公里高度范围内的粘性系数，并以图表形式表示，还按高度给出了各种碰撞所需的相应截面。结果表明，在色球层中，粘性对阿尔芬波没有影响，它只受到离子与中性粒子摩擦的强烈影响。在日冕中，假设磁场为几个高斯，阿尔芬波受离子粘性的影响比受离子-电子摩擦的影响大，仅在波长短于1-30 km时，取决于参数，并假设扰动磁场为平衡值的1%。对于朗缪尔波，色球层中的粘性摩擦相互作用被证明是依赖于高度和波长。在电晕中，粘性是作用于朗缪尔模的主要耗散机制。
2014-10-21 astro-ph.SR physics.plasm-ph
3D PIC simulation and theoretical modeling of RF Laser pulse in magnetized plasma for the generation of multidimensional relativistic Wakefields
本研究通过3D电磁粒子模拟扩展自洽理论框架，探讨横向射频激发下磁化等离子体中相对论电子束驱动的尾波场调制，揭示磁场与射频共同作用对尾波场的放大、重塑及约束稳定作用，明确多参数对尾波场特征的影响规律。
2025-11-12 physics.acc-ph physics.comp-ph physics.plasm-ph
Density limit in a first principles model of a magnetized plasma in the Debye--Hückel approximation
关于各种聚变装置的一个关键问题是，由于外部磁场的约束是失去超过临界密度，而这种事实显然是缺乏一个广泛接受的第一原理解释。本文利用统计力学的标准方法，在德拜--休克尔近似下，给出了等离子体存在一个密度阈值，对应于从有序到混沌的转变，这种有序运动是指作用在单个电子上的洛伦兹力超过了库仑力的扩散作用。密度极限与磁场的平方成正比，与大量聚变装置中等离子体坍缩的经验数据吻合得并不差。
2011-12-05 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Ion-acoustic shock and solitary waves in magnetized plasma with Cairns-Gurevich distribution electrons
研究磁化等离子体中非热束缚电子对离子声激波和孤立波特性的影响，推导非线性方程并分析不同参数的影响。
2025-12-10 physics.plasm-ph physics.space-ph
Free magnetized knots of parity-violating deconfined matter in heavy-ion collisions
我们证明了在夸克-胶子等离子体中的局域宇称破缺支持了由超强磁场稳定的退禁闭热夸克物质的自由（Meta）稳定结的存在。结中的磁场类似于核聚变的磁约束方法中的球马克等离子体状态。结的大小是量子化的，与夸克-胶子等离子体的手征电导率成反比。宇称对称性在纽结内部被打破。在结的衰变中产生的颗粒具有不寻常的方位角分布和特定的风味含量。我们认为，这些结可能会产生在非中心重离子碰撞。
2010-02-07 hep-ph hep-th nucl-ex
Ray tracing methods for wave propagation in moving anisotropic media : application to magnetized plasmas
针对运动各向异性介质中的波传播，提出基于洛伦兹变换有效色散关系的射线追踪方法，并应用于磁化等离子体，为高阶展开奠定基础。
2024-07-19 physics.optics physics.plasm-ph
Escape and transport in chaotic motion of charged particles in a magnetized plasma under the influence of two and three modes of drift waves
本研究利用哈密顿模型分析了托卡马克边缘等离子体中两波和三波构型对粒子逃逸与输运的控制，发现第三波通过增加盆地熵提高逃逸率并抑制混合，为优化约束提供了策略。
2025-06-24 nlin.CD physics.plasm-ph
A first principles explanation for the density limit in magnetized plasmas
磁约束核聚变研究面临着一个严峻的问题，即核聚变装置所需的电子密度。事实上，高密度是获得高效率的必要条件，而经验发现，灾难性的破坏性事件发生在密度超过最大值n^M_e时。另一方面，尽管有大量的理论工作，但没有广泛接受的密度极限的第一原理模型（见[1]，摘要）。在这里，我们提出了一个简单的微观模型的磁化等离子体适用于托卡马克，密度极限的存在被证明。这种性质被证明是点电荷电动力学的一个普遍的集体特征，而在连续近似中却失去了这种特征。我们发现的定律是n^M_e = 1.74 1/（me c^2）B^2/ μ_0，（1），其中μ_0是真空磁导率，c是光速，me是电子质量，B是磁场。如图1所示，理论极限（大圆圈）与经验数据相当吻合，实际上对于基于第一原理的模型来说，这是一个令人惊讶的好结果，没有可调参数。
2010-02-01 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
A structure-preserving multiscale solver for particle-wave interaction in non-uniform magnetized plasmas
本文提出一种结合守恒局部间断伽辽金格式与轨迹平均方法的结构保持多尺度求解器，用于非均匀磁化等离子体中粒子-波相互作用，严格保持守恒律并降低计算成本。
2025-05-26 cs.NA math.NA physics.plasm-ph
Transition from order to chaos, and density limit, in magnetized plasmas
我们知道，在磁场中的等离子体，在微观上被认为是一个点电荷系统，可以以磁化状态存在，因此保持被限制，因为它处于有序的运动状态，带电粒子横向于磁场进行旋转运动。在这里，我们给出了一个阈值的估计，超过这个阈值，横向运动变得混乱，电子无法执行甚至一个回旋，所以击穿应该发生，完全失去限制。这个估计是用微扰论的方法得到的，把由于所谓的微场而作用在每个电子上的微扰力，即，所有其他电荷产生的电场。我们首先得到一个一般的阈值关系，其中涉及到微场的波动。然后，利用Iglesias，Lebowitz和MacGowan给出的具有中和背景的单组分等离子体模型的公式，得到了阈值的确定公式，它对应于密度极限随外加磁场的平方而增加。这样的理论密度极限被发现很好地符合聚变机崩溃的经验数据。
2012-02-17 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
