Half Spectral, an Another General Method for Linear Plasma Simulation
线性（波动和不稳定）问题的计算方法有两种：特征值（频散关系）求解法和初值求解法。实际上，我们可以引入一种将它们结合起来的想法，即，我们保持时间导数dt项（以及如果有其它项，例如，动力学dv项），但是将线性空间导数dx项变换为ik，这然后可以减小计算维度。例如，大多数（流体和动力学）正常模式的问题，可以减少处理繁琐的偏微分方程，以处理简单的常微分方程。文中给出了MHD波、冷等离子体波和动力学朗道阻尼的例子，表明这种方法非常简单，甚至可能是模拟它们的最简单的方法。我不知道这个想法是不是新的，但它似乎很有趣，也很有用。所以，我选择公开。）
2012-11-26 physics.plasm-ph
A critique of recent semi-classical spin-half quantum plasma theories
某些最近的半经典自旋半量子等离子体理论的内部一致性，物理适用性和相关的融合，天体物理和凝聚态等离子体检查。它表明，在这些理论的推导和得到的一些结果是内部不一致的，并违背了量子力学和统计力学的既定原则，特别是在他们的治疗费米子和自旋。声称大的半经典效应的自旋磁矩，可以主导等离子体动力学被发现是无效的，无论是单粒子和集体。高温下拉莫尔矩占主导地位，而低温下由于泡利阻塞，自旋矩取消。从各种等离子体的显式的数值估计提供证明，自旋效应确实比许多被忽视的经典效应小得多。所作的分析表明，上述“自旋量子流体力学”理论与传统的实验室或天体物理学等离子体无关。
2014-09-01 cond-mat.other physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Cascaded Generation of a Sub-10-Attosecond Half-Cycle Pulse
具有半周期电场的亚10阿秒脉冲提供了在原子时间尺度内检测和操纵电子的特殊选择。然而，这种脉冲的可用性仍然具有挑战性。在这里，我们提出了一种方法来产生孤立的亚10阿秒半周期脉冲的基础上自然发生在等离子体中的级联过程。首先用单周飞秒脉冲激发中等过密等离子体产生100秒阿秒脉冲。之后，产生的阿秒脉冲级联产生一个亚10阿秒半周期脉冲的传输方向单极扰动纳米薄的相对论电子片自然形成的等离子体。二维粒子模拟表明，可以产生持续时间为8.3阿秒的孤立半周脉冲。除了单周期驱动脉冲外，这种方案也可以通过预先用相对论等离子体透镜对脉冲进行整形而用商业100 TW 25 fs驱动激光器来实现。
2020-10-14 physics.optics physics.plasm-ph
On the breaking of a plasma wave in a thermal plasma: II. Electromagnetic wave interaction with the breaking plasma wave
在相对论性大振幅等离子体波接近破波极限时形成的密度奇异性结构导致折射系数具有不连续导数的坐标依赖性。这导致与非线性等离子体波相互作用的电磁波的非指数小的势垒上方反射。
2012-04-19 physics.plasm-ph
On the influence of Langmuir wave spectra on the spectra of electromagnetic waves generated in solar plasma with double plasma frequency
本文研究了朗缪尔波合并时太阳等离子体中产生的横向电磁波的光谱特性。结果表明，不同的朗缪尔波谱导致了横电磁波谱的特征类型，这使得诊断太阳等离子体中朗缪尔波谱的特征成为可能。
2021-02-10 physics.plasm-ph
Scalings and Plasma Profile Parameterisation of ASDEX High Density Ohmic Discharges
对来自ASDEX实验的高密度（$.3 < \bar{n}/10^{20}{\rm m^{-3}} < .8$）、低$q_a$（$1.9<q_a<3.4$）、欧姆放电进行统计学分析。体积参数定标和参数化的温度和密度分布形状。假设$T_i=T_e$，总等离子体动能的比例为$\bar{n}^{\ .54\pm .01} {I_p}^{.90\pm .04 } $，几乎与$B_t$无关。电子温度分布峰值因子的尺度为${T_0^{3/2}/<T^{3/2}>} = .94(\pm.04){q_a}^{1.07\pm.04}$，与经典电阻平衡假设非常一致。在等离子体的内半部分，温度和密度的反向下降长度对$q_a$有很强的依赖性，温度依赖性更明显。在半半径外，$q_a$依赖性消失，但密度分布随着等离子体电流的增加而在边缘附近变宽。
2018-03-28 physics.plasm-ph
Stabilization of nonlinear plasma waves by radiation
结果表明，等离子体与热辐射的相互作用导致稳定的周期性和孤立的非线性等离子体波。在Looney和Brown的实验中确实观察到了稳定的周期性非线性等离子体波。在等离子体中存在许多分支的辐射诱导孤立波，特别是对应于吸积盘中热等离子体中的密度波。
2004-11-22 physics.plasm-ph
Amplification of External EM-wave by Nonlinear Wake Waves in Cold Plasma
研究了在冷等离子体中运动的相对论电子束团产生的非线性一维尾波与外部单色线性极化平面电磁波的相互作用。在等离子体参数和束团参数一定的条件下，非线性尾波会出现明显的尖峰，在此等离子体电子密度达到最大值，等离子体电子速度接近破波极限，即刚性驱动束团的速度。提出的计算表明，外部EM波，通过等离子体传播，正常的聚束速度，在这样的条件下，可以放大内的尖峰，由于与等离子体电子的相互作用。汤姆逊散射在尖峰上的电磁波也被放大。在不同的电磁波-等离子体-电子束团系统参数条件下，得到了这两种情况下的放大因子。当电磁波的频率接近尖峰等离子体频率时，会发生附加放大。
1999-07-01 physics.plasm-ph
Passage of an ion-acoustic solitary wave through the boundary between an electron-ion plasma and a negative ion plasma
本文研究了离子声孤立波通过电子-离子等离子体和负离子等离子体边界的问题。当离子声孤波进入另一个等离子体区域后，会产生扰动，随着时间的推移，会形成离子声孤波和振荡链。通过边界后的离子声孤立波的振幅的变化，以这样的方式，它的值在电子-离子等离子体大于它的值在负离子等离子体。一个例外是压缩离子声孤立波传播通过负离子等离子体的情况下，并具有超过电子-离子等离子体中的临界振幅的振幅。这样的离子声孤波，当进入电子离子等离子体时，释放过量的能量来加速正离子，从而将其振幅降低到临界值以下。确定了边界穿越后建立的离子声孤立波的振幅对初始振幅的依赖关系。考虑离子声孤立波通过被电子离子等离子体包围的负离子等离子体层的情况。结果表明，从负离子等离子体到电子-离子等离子体的稀疏离子声孤立波的通道引起扰动，其中可以观察到加速和捕获的负离子。
2020-05-12 physics.plasm-ph
A comment on `Wave-breaking Limits for relativistic electrostatic waves in a one-dimensional warm plasma' Phys. Plasmas 13 123102 by R. M. G. M. Trines and P. A. Norreys
Trines和Norreys指出，他们研究暖波破碎的一个主要目标是“在暖流体模型的不同景观中创造某种秩序，并确定哪种模型最适合研究热等离子体中的波破碎。不幸的是，我们必须得出结论，他们混淆了比他们澄清的更多的东西，并且只是通过夸大或错误地陈述其好处，同时错误地描述替代性温流体理论的特征来推进水袋模型。
2007-07-03 physics.plasm-ph
An Explicit Solution for Nonlinear Plasma Waves of Arbitrary Amplitude
基于已知的非线性等离子体波的隐式解，得到了谐波分解形式的显式解。所得到的解显示出非线性等离子体波的陡化机制作为一个结果，增加谐波的贡献，并可用于涉及非线性等离子体波过程的理论研究。
1998-09-09 physics.plasm-ph
Investigation of Space-Time Structure of the Discharge with an Electrolytic Anode and Face-Type, Air Half-Space Directed Cathode (Gatchina's Discharge)
尽管球形闪电模型的能力有限，但放电的化学活性尘埃等离子体是一个非常有趣的物理对象。Gatchina的放电为研究尘埃-气体火球提供了可能性，它代表了一个复杂的非稳态过程，将相对长寿的高焓微观状态的产生和破坏与非理想尘埃等离子体和气体动力学形式相结合，导致出现球形发光物体。在目前的工作中，我们研究了空间结构的放电及其动力学的帮助下，电气和光学测量。
2008-04-07 physics.plasm-ph
On the Theory of Relativistic Strong Plasma Waves
研究了真空中离子运动和电子温度对接近光速的一维非线性等离子体波的影响。结果表明，尽管破波场对离子质量的依赖性很弱，但非线性相对论波长发生了本质的变化。非线性导致强等离子体波长的增加，而离子的运动导致波长的减小。采用流体力学方法和基于Vlasov-Poisson方程的动力学方法研究了热等离子体中的相对论性强等离子体波。预言了热等离子体中相对论孤子的存在。
1998-08-19 physics.plasm-ph
Spatial distribution of Dust Density Wave Properties in Fluid Complex Plasmas
复杂等离子体由嵌入在低温等离子体中的微粒组成，并允许通过追踪这些微粒的运动来研究各种效应。尘埃密度波在复杂等离子体中表现为微粒流体中的自激声波。在这里，我们表明，这些波的各种属性取决于微粒云相对于等离子体鞘的位置，并解释这一发现的基础离子漂移不稳定性。这些结果可能有助于更好地理解尘埃密度波在复杂等离子体中的传播，例如，在天体物理尘埃等离子体中。
2022-02-15 physics.plasm-ph
Nonlinear three wave interaction in pair plasmas
结果表明，非线性三波相互作用，所描述的矢量乘积型非线性，在对等离子体意味着更多的限制条件的双能量转移，相比，电子-离子等离子体。
2010-07-27 physics.plasm-ph
Envelope equation for the linear and nonlinear propagation of an electron plasma wave, including the effects of Landau damping, trapping, plasma inhomogeneity, and the change in the state of wave
本文研究了非均匀、非平稳、各向异性甚至弱磁化的无碰撞等离子体中电子波的线性和非线性三维传播。波的振幅，连同任何流体动力学量表征等离子体（密度，温度，.）应该在一个波长或一个波周期内变化很小。因此，假设几何光学极限，并且波传播由一阶微分方程描述。这个方程明确地解释了三维效应、等离子体不均匀性、朗道阻尼、无碰撞耗散和由于俘获引起的电子加速。它是由混合的结果得到的直接决议的Vlasov-泊松系统，并从变分形式主义涉及非局部拉格朗日密度。在一维情况下，波动方程的系数预测突变。它们发生在电子等离子体波的状态发生变化时，从线性波到捕获电子的波。在三维几何中，过渡更平滑，特别是关于非线性朗道阻尼率，为它提供了一个非常简单有效和准确的解析表达式。
2016-09-13 physics.plasm-ph
Spin waves and spin instabilities in quantum plasmas
介绍了多粒子量子流体力学方法的基本思想，该方法允许导出描述量子等离子体演化的方程。我们还提出了适用于量子等离子体的集体量子变量的定义。我们表明，磁矩（自旋）在量子等离子体的演化导致几个新的分支波色散：自旋电磁等离子体波和自洽自旋波。中子束通过量子等离子体的传播也被考虑。描述了由于中子的磁矩与等离子体相互作用而出现的不稳定性。
2014-07-01 physics.plasm-ph
On the breaking of a plasma wave in a thermal plasma: I. The structure of the density singularity
利用一个简单的水囊电子分布函数，找到了相对论性大振幅等离子体波在接近破波极限时所形成的奇点结构。破碎波中的电子密度分布具有典型的“峰孔”形式。获得了热裂等离子体中电场的最大值，并与冷等离子体极限进行了比较。对不同初始电子分布函数的计算机模拟结果与理论结论一致。
2012-04-19 physics.plasm-ph
Density of hybrid plasma generated by microwave and laser radiation in the Ar:H2:CH4 mixture
Institute of Laser Physics SB RAS（俄罗斯科学院西伯利亚分院激光物理研究所）；Novosibirsk State Technical University（新西伯利亚国立技术大学）
研究通过微波和激光辐射在Ar:H2:CH4混合物中生成混合等离子体，发现其电子密度范围为(4-8)E15至(1.5-2)E17 cm-3，揭示其时空非均匀性。
2025-12-10 physics.plasm-ph
Wave Breaking limit in Arbitrary Mass Ratio Warm Plasmas
在非相对论性条件下，得到了任意质量比热等离子体中非线性等离子体波的最大持续振幅，即所谓的破波极限。利用Sagdeev势的方法，导出了考虑两种有限温度粒子动力学的一般波破碎公式。结果表明，等离子体波的最大振幅随温度的升高而单调减小，随质量比的增大而略有增大。
2020-08-19 physics.plasm-ph
A new electromagnetic wave in a pair plasma
报道了等离子体中一种新的非线性电磁波模式。它的存在依赖于强圆偏振电磁波与等离子体的相互作用，其中考虑了量子电动力学光子-光子散射。作为一个例子，我们考虑一对等离子体，并表明，新的模式可以在天体物理设置和下一代激光等离子体系统的显着。
2004-10-14 physics.plasm-ph
Creating localized plasma wave by ionization of doped semiconductors
局域等离子体波可以通过突然电离具有空间周期性掺杂剂密度的非本征半导体来产生。在冶金结处的内置静电势与电子密度波纹相结合，提供了在电离时激发持久等离子体波的确切初始条件。这种方法可以产生频率在几太赫兹到亚太赫兹之间的等离子体波，而没有实质性的阻尼。滞留的等离子体波可以种子后向拉曼放大在很宽的范围内的共振频率，直到极紫外区。啁啾波矢量和弯曲的波前允许在纵向和横向维度上聚焦放大的光束。这种方法的主要限制似乎是从固态材料获得足够低的等离子体密度，以避免碰撞阻尼。
2019-07-03 physics.plasm-ph
The three-wave coupling coefficients for a cold magnetized plasma
研究了均匀磁化等离子体中三波间的共振相互作用。本文利用一般理论的某些结果导出了冷磁化双组分等离子体耦合系数的显式表达式。
2006-02-14 physics.plasm-ph
Dynamical Evolution of Photons in Plasma Waves
从粒子模型的观点出发，电磁辐射可以看作是由不同能量和动量的光子组成的系统，这为我们描述电磁波与等离子体的相互作用提供了一种不同于Maxwell波理论的方法。本文在光子动力学框架下统一描述了等离子体波中单光子的演化行为和光子系统的集体效应。在小振幅等离子体波中，等离子体波对光子动力学行为的调制可视为微扰，在线性理论中研究了光子加速效应和光子朗道阻尼。在任意振幅的等离子体波中，通过求解动力学方程，得到了光子在相空间和坐标空间中的演化轨迹，并讨论了光子在给定等离子体波中被俘获的条件和可能性。
2013-02-26 physics.plasm-ph
Electron-Acoustic Solitary Waves in Fermi Plasma With Two-Temperature Electrons
双温电子费米等离子体中的电子声波在空间和实验室等离子体中有着广泛的应用。在一些致密的等离子体系统中，如致密恒星内部，费米等离子体很重要。我们研究了费米等离子体系统的三个组成部分，两个温度的电子，和离子。热电子是可移动的并且对系统产生回复力，而冷电子是不移动的并且对系统产生惯性。本文研究了双温电子费米等离子体中电子声波的色散行为，并研究了它与等离子体参数的关系。本文研究了双温电子费米等离子体孤波分布的KdV-B方程，并研究了它与等离子体参数的关系。
2020-08-29 physics.plasm-ph
Beatwave Excitation of Plasma Waves Based on Relativistic Bi-Stability
考虑了等离子体波激发的非线性拍波机制。两个拍波驱动器被认为是：强度调制的激光脉冲和密度调制（微聚束）电子束。结果表明，即使拍波频率与电子等离子体频率失谐，拍波长脉冲也能在尾流中激发出强等离子体波。如果拍波振幅超过解析计算的阈值，则尾流是由非线性等离子体波的动态双稳态引起的。在微聚束驱动的等离子体尾场加速器的背景下，这种激发制度可以应用于开发飞秒电子注入器。
2004-04-27 physics.plasm-ph
Generation of Low Frequency Plasma Waves After Wave-Breaking
采用一维粒子模拟方法研究了冷等离子体中非相对论静电波在破碎区的时空演化。结果表明，在热等离子体中，波破碎后等离子体被加热，但仍有一小部分初始能量以BGK模的形式保留在馀波中。这项工作的一个有趣的发现是，所得到的BGK波的频率被发现是低于电子等离子体频率，随着初始振幅的增加而降低。此外，破波后的加速机制也被发现不同于以前的工作。为了解释在数值实验中观察到的结果，构造了一个简化的理论模型，该模型与模拟结果吻合得很好。这些调查有直接相关的尾场加速实验。
2017-08-03 physics.plasm-ph
Twisted plasma waves driven by twisted ponderomotive force
我们给出了由扭曲有质动力驱动的扭曲等离子体波的结果。通过两个不同频率、不同扭曲指数的拉盖尔-高斯（LG）轨道角动量（OAM）激光脉冲的相互作用，可以得到扭曲有质动力。三维粒子模拟被用来演示扭曲的等离子体波由激光驱动。扭曲等离子体波具有螺旋旋转结构的电子密度扰动。与线性流体理论的预测不同，模拟结果显示了非线性旋转电流和静态轴向磁场。与旋转电流一起的是扭曲等离子体波中粒子携带的轴向OAM。对扭曲等离子体波进行了详细的理论分析。
2022-11-03 physics.plasm-ph
Langmuir wave linear evolution in inhomogeneous nonstationary anisotropic plasma
在几何光学近似下，导出了描述无磁场非均匀非定常各向异性等离子体中非耗散朗缪尔波线性演化的方程。得到了波作用量密度的连续性方程，并给出了作用量守恒的条件。在均匀等离子体中，波场E与电子密度N成E ~ N^{3/4}的普遍比例，而波矢量演化取决于波的几何形状。
2009-07-24 physics.plasm-ph
Rarefaction Shock Waves in Collisionless Plasma with Electronic Beam
我们表明，一个电子束通过碰撞的“冷”离子和“热”玻尔兹曼电子的等离子体可以引起的超声离子声稀疏冲击波的传播。这些波类似于Zeldovich [5]在气体动力学中预测的波，并且与Sagdeev [3]描述的无碰撞等离子体中的离子声压缩激波互补。
2011-06-29 physics.plasm-ph
Different kinds of accelerated propagation of relativistic electromagnetic plasma wavepackets
本研究针对相对论电磁等离子体波的动力学方程，探究了除平面波外的多种加速波包解，发现其形式随等离子体频率的时空特性变化，还验证了含光速等离子体平板系统中任意加速波包解的存在性。
2024-05-20 physics.plasm-ph
Breaking of Large Amplitude Electron Plasma Wave in a Maxwellian Plasma
确定等离子体纵向相干振荡/波的最大可能振幅是非线性等离子体物理中的一个重要课题。这些大振幅等离子体波的振幅受到称为波破碎的现象的限制，所述波破碎可由若干非线性过程引起。它是由科菲[T。P. Coffey，Phys. Fluids 14，1402（1971）]，其使用电子的“水袋”分布，在温暖的等离子体中，最大电场幅度和密度幅度隐含地取决于电子温度，称为Coffey极限。本文采用一维粒子模拟（PIC）方法，数值研究了电子速度分布为麦克斯韦分布的均匀温等离子体中大振幅自由运动电子等离子体波的破缺。据发现，科菲的传播波的解决方案，这是来自使用“水袋”分布的电子，也代表传播波麦克斯韦等离子体。通过加载不同初始温度的麦克斯韦速度分布，验证了Coffey的破波极限。波破碎和粒子捕获之间的明确对应关系。我们的模拟结果也与B. S.鲍尔A. Y. Wong，V. K. Decyk和G. Resenthal [Phys. Rev. Lett. 68，3706（1992）]。
2017-12-08 physics.plasm-ph
Excitation of $^{229}$Th nuclei in laser plasma: the energy and half-life of the low-lying isomeric state
本文介绍了$^{229}$ Th核低能同质异能态的实验研究结果。这项工作由几个阶段组成。在第一阶段，激光脉冲在含$^{229}$ Th的靶面上形成等离子体，在等离子体中，$^{229}$ Th核被逆内转换激发到低位同质异能态能级。然后，通过外部电场从等离子体中提取具有激发核的钍离子，并将其注入到在硅衬底上生长的薄SiO $_2$膜（其为具有约9 eV带隙的介电材料）中。在第二阶段，用电子能谱的一般方法记录了硅基片的光子-电子发射后同质异能核的γ衰变。用电子取代光子配准使我们能够将所需信号增加几个数量级，并检测到$^{229}$ Th核衰变。在第三阶段，从标准的真空紫外源获得的电子光谱，允许确定光子的能量。为了证明探测信号是由同分异构的$^{229}$ Th核衰变引起的，进行了一系列实验。电子能谱分析结果表明：核跃迁的能量为$E_{\text{is}}=7.1(^{+0.1}_{-0.2})$ ~eV，真空裸核中同质异能态能级的半衰期为$T_{1/2}=1880\pm170$ ~s，同质异能态核跃迁的约化几率为$B_{\text{W.u.}}(M1;3/2^+\rightarrow 5/2^+)=(3.3\pm0.3)\times10^{-2}$。
2018-04-01 nucl-ex nucl-th physics.optics
Effective action approach to wave propagation in scalar QED plasmas
发展了一种具有非平凡背景场的相对论性量子场论，并将其应用于等离子体中的波的研究。从标量QED的标准作用量出发，利用路径积分从头计算了电磁4-势的有效作用量。由此产生的有效作用量是规范不变的，并包含非定域相互作用，由此规范玻色子获得质量而不破坏局域规范对称性。为了证明一般理论是如何应用的，我们研究了一个冷的非磁化等离子体和一个冷的均匀磁化等离子体。利用这两个例子，我们证明了经典等离子体物理中所有已知的线性波都可以从取经典极限时的相对论量子结果中恢复。在相反的限制，经典的波色散关系进行了实质性修改。在非磁化等离子体中，即使等离子体是冷的，纵波也以非零群速度传播。在磁化等离子体中，即使等离子体很冷，非谐间隔的伯恩斯坦波也会持续存在。这些波解释了在X射线谱中观察到的回旋吸收特征。此外，两个非简并电磁波的截止频率被红移了不同的量。为了正确解释激光等离子体实验中的诊断结果，需要考虑这些修正。
2016-03-12 physics.plasm-ph
Dispersion relation of an electromagnetic wave in unmagnetized cold plasma
电磁波在未磁化的中性等离子体中的色散关系为w^2=wp^2+（ck）^2。考虑到横向离子回复力的影响，提出了修正的色散关系。
2008-09-12 physics.plasm-ph
Nonlocal adiabatic theory. II. Nonlinear frequency shift of an electron plasma wave in a multidimensional inhomogeneous plasma
在这篇文章中，我们提供了一个一般的推导的非线性频移，$δω$，正弦电子等离子体波（EPW），变化缓慢，足以在配套文件中得出的结果，在行动的分布函数，应用。我们首先考虑的情况下，当EPW单调增长，然后单调衰减的均匀等离子体。在这种情况下，我们在波的频率，它不收敛回其线性值作为波衰减到小振幅的滞后。然后，我们解决的$δω$的EPW，保持增长的一维（1-D）非均匀等离子体的推导。我们发现，通常情况下，频移不仅取决于当地的EPW振幅和波数。它还取决于密度变化的整个历史，正如波所经历的那样。在多维不均匀等离子体中，由$δω$假定的值通常不同于在1-D中导出的值，因为由于横向电子运动，除了等离子体不均匀性之外，还必须考虑$δω$中的滞后。因此，除非EPW在均匀的一维等离子体中保持增长，否则不能导出作为局部波振幅和波数的函数的$δω$ \textit{a priori}。由于作用量分布函数的非定域性，$δω$依赖于EPW振幅和等离子体密度变化的整个历史。
2017-09-15 physics.plasm-ph
Nonlinear wave propagation through cold plasma
用非线性微扰法研究了电磁波在冷碰撞自由等离子体中的传播。结果表明，该方程可以简化为修正的Kortweg-de Vries方程。
1998-04-01 physics.plasm-ph
The dispersion and propagation of topological Langmuir-cyclotron waves in cold magnetized plasmas
拓扑朗缪尔-回旋波（TLCW）是最近发现的磁化等离子体中的一种拓扑表面激发。我们表明，TLCW起源于拓扑相变在朗缪尔波回旋波共振。通过等势面分析和二维及三维含时模拟，我们证明了TLCW可以沿着复杂的相变界面以单向的方式稳健地传播，并且没有散射。由于这些理想的功能，TLCW可以探索作为一种有效的机制来驱动磁化等离子体中的电流和流动。分析还建立了一个密切的联系之间的新制定的拓扑相分类等离子体和经典的CMA图等离子体波。
2022-07-26 physics.plasm-ph
Ponderomotive force driven mechanism for electrostatic wave excitation and energy absorption of Electromagnetic waves in overdense magnetized plasma
激光电磁脉冲在等离子体中激发静电波是一个重要的研究课题，它提供了一种将激光电磁场的能量传输到等离子体介质中的方法。本文提出了一种全新的有质动力压力驱动的有限激光脉冲在过密磁化等离子体中激发静电波的机制。采用EPOCH-4.17.10程序框架，利用粒子模拟方法研究了有限长激光脉冲与磁化过密等离子体介质的相互作用。外部磁场被选择为平行于激光传播方向对准。在这种几何结构中，电磁波在等离子体中的传播被识别为哨声或R波和L波。这些波的群速度不同，R和L脉冲的清晰空间分离是可见的。此外，还观察到与在等离子体内部传播的EM脉冲相关联的静电扰动的激发。这些静电扰动是重要的，因为它们将激光能量耦合到等离子体介质。静电振荡的激发在这里通过由两种等离子体物质感受到的（电磁脉冲的）有质动力之间的差异产生的电荷分离的全新机制来理解，即，磁化等离子体中的电子和离子。
2021-05-25 physics.plasm-ph
Ion-Sound Waves in UHF Discharge Plasma Injected in Open Magnetic Trap
在线性等离子体装置OMT-2上，研究了等离子体在稳态下的电磁波加热方法、磁激活等离子体与电磁波的相互作用、等离子体的湍流以及阱中的输运过程。我们采用超高频（UHF）无接触的方法，用等离子体填充开放的磁阱。提出了一种等离子体填充开放磁阱的新方法。也就是说，等离子体沿着磁场从独立的固定UHF源注入阱中，其中等离子体在ECR区域中形成。本文介绍了等离子体填充磁阱的研究结果和磁阱中等离子体低频振荡的研究结果。
2023-02-24 physics.plasm-ph
Nonlinear plasma waves driven by short ultrarelativistic electron bunches
提出了准静态近似理论，并利用新型类静电粒子模拟程序研究了超相对论电子驱动束对非线性等离子体波的激发。假设光束占据一个无穷小的体积，我们发现的半径和长度的等离子体气泡中形成的驱动程序的变化值的光束电荷。气泡形成的机制是通过开发简单的模型，在大电荷的气泡解释。等离子体电子驱逐的驱动器电荷激发二次等离子体波，复杂的气泡边界附近的等离子体电子流。
2017-08-31 physics.plasm-ph
Short wavelength quantum electrodynamical correction to cold plasma-wave propagation
研究了短波量子电动力学（QED）修正对等离子体波传播的影响。研究了磁化和未磁化等离子体中的等离子体振荡和电磁波的影响。短波QED修正对等离子体振荡和非寻常模的影响最为显著。特别是，QED校正允许等离子体振荡传播，并且异常模式失去了它的阻带。我们的结果的意义进行了讨论。
2006-08-16 hep-ph physics.plasm-ph
Ion sound and dust acoustic waves at finite size of plasma particles
我们考虑了离子的有限尺寸对经典等离子体性质的影响。本文主要研究电子-离子等离子体中的离子声。我们还考虑了尘埃等离子体，在那里我们考虑了有限尺寸的离子和尘埃粒子，并考虑了尘埃声波的色散。粒子的有限尺寸影响经典等离子体性质。有限尺寸的粒子对小波长有相当大的贡献，这是量子效应出现的区域。因此，考虑量子等离子体中离子的有限尺寸也是非常重要的。
2014-01-14 physics.plasm-ph
Accelerating self-modulated nonlinear waves in weakly and strongly magnetized relativistic plasmas
本文将描述相对论电子-正电子等离子体中圆极化波自调制的非线性薛定谔方程转化为修改的第二Painlevé方程，获得了依赖于磁化强度的加速传播波解，该解允许波逆转传播方向，不同于恒速孤子解。
2023-09-12 physics.plasm-ph
The incomplete plasma dispersion function: properties and application to waves in bounded plasmas
不完全等离子体色散函数是等离子体色散函数的推广，其中定义积分跨越半无限域而不是无限域。当分布函数在速度相空间中的有限或半无限区间上近似为麦克斯韦分布时，它对于描述非麦克斯韦等离子体中的线性介电响应和波色散是有用的。一个普遍存在的例子是在边界鞘或双层附近发现的耗尽麦克斯韦电子分布，其中通过间隔可以被建模为麦克斯韦，其温度低于捕获间隔。耗尽麦克斯韦被用作一个例子来演示使用不完全等离子体色散函数计算修改波色散关系的效用。
2013-01-05 physics.plasm-ph
Microwave power coupling in a surface wave excited plasma
近几十年来，不同类型的等离子体源已用于各种类型的等离子体处理，例如蚀刻和薄膜沉积。有效等离子体处理的关键参数是高等离子体密度。一种类型的高密度等离子体源是微波鞘层-电压组合等离子体（MVP）。在本研究中，一个更好的MVP源的设计，其中产生过密等离子体低输入微波功率。结果表明，等离子体柱的长度随输入微波功率的增加而显著增加。
2014-11-12 physics.plasm-ph
Three-dimensional instability of two nonlinearly coupled electromagnetic waves in a plasma
对非磁化等离子体中两个耦合电磁波的三维不稳定性进行了理论和数值研究。在该制度的两个等离激元衰减，其中一个泵波频率约为两倍的电子等离子体频率，我们发现，耦合泵波引起增强的不稳定性与波矢量之间的两个光束。在离子参数衰减不稳定性的情况下，其中泵波衰减成一个朗缪尔波和一个离子声波，不稳定区域被添加而没有明显的放大。我们的研究可用于解释激光等离子体以及电离层加热实验。
2007-05-19 physics.plasm-ph
Breaking of Large Amplitude Relativistically Intense Electron Plasma Waves in a Warm Plasma
本文用一维相对论粒子模拟程序研究了有限电子温度对大振幅相对论强电子等离子体波的时空演化和破缺的影响。我们发现，对于相位速度为$γ_ϕ\ll 1 + \frac{k_BT_e}{mc^2}$，波阻尼在几个等离子体周期，基本上遵循相对论朗道阻尼率预测的Buti。在相反的制度（即$γ_ϕ\gg 1 + \frac{k_BT_e}{mc^2}$），我们已经观察到，波传播通过系统的一个长的时间段，并在小的振幅限制遵循相对论性的温暖等离子体色散关系。此外，我们已经证明，在相同的制度（即$γ_ϕ\gg 1 + \frac{k_BT_e}{mc^2}$），对于相速度小于光速$c$，像冷等离子体Akhiezer-Polovin波，在一个温暖的等离子体也，相对论强烈的波打破通过相位混合时，由一个任意小幅度的纵向扰动扰动。使用模拟结果，我们还表明，在温暖的等离子体中的相混合时间尺度可以解释使用道森的非相对论性冷不均匀等离子体，这是基于相邻的振荡器构成的波的相位运动的相混合时间的公式。
2018-02-15 physics.plasm-ph
Kinetic simulations of ladder climbing by electron plasma waves
利用等离子体参数的啁啾调制，等离子体波的能量可以在光谱上上下移动，这可以由外场驱动。取决于波谱是离散的（有界等离子体）还是连续的（无界等离子体），这种现象被称为爬梯（LC）或等离子体激元的自共振加速。它首先由Barth \textit{et al.} [PRL \textbf{115}，075001（2015）]基于线性流体模型提出。本文利用无碰撞束缚等离子体的全非线性Vlasov-Poisson模拟研究了电子等离子体波的LC。结果表明，在协议的基本理论，等离子体激元生存的频谱的实质性转变，只有当它们的波数变得足够大，触发朗道阻尼被破坏。由于非线性效应降低了阻尼率，因此LC在像准周期Bernstein-Greene-Kruskal（BGK）波而不是朗缪尔波\textit{per~se}上实施时甚至更有效。
2017-03-22 physics.plasm-ph
On the properties of solutions for MHD shock waves in collisionless plasma with heat fluxes
本文采用八阶矩MHD近似，研究了具有热流的无碰撞等离子体中平行MHD激波解的性质。已经建立了上游冲击参数的限制，保持下游等离子体参数的物理意义。
2020-03-22 physics.plasm-ph
The impact of magnetic geometry on wave modes in cylindrical plasmas
空间和实验室等离子体都可以与静态磁场相关联，并且场的几何形状从均匀到非均匀变化。本论文主要研究磁性几何对圆柱等离子体中波模的影响。圆柱形的配置被选择，以探索这种影响，在一个易于处理的，但实验上可实现的配置。三种磁性的几何形状被认为是：均匀，集中和波纹。这些研究表明，抑制漂移波在均匀磁化的等离子体通过增加场强，提高螺旋波生产的等离子体的效率，通过使用一个聚焦磁场，并形成一个间隙本征模的线性等离子体装置通过引入一个局部缺陷系统的周期性，这是有用的理解间隙模式的形成和与高能粒子在聚变等离子体的相互作用。
2015-03-18 physics.plasm-ph
Nonlinear longitudinal current generated by N transversal electromagnetic waves in the quantum plasma
考虑了电子气体任意简并度的量子等离子体。在等离子体中传播N（N>2）个外部电磁波。这就需要找到等离子体对这些波的响应。从量子无碰撞等离子体的动力学Wigner方程出发，用平方律近似得到了N个电场矢势的分布函数。导出了任意温度下，即电子气体任意简并程度下的电流计算公式。它示出，非线性帐户导致发生的纵向电流沿波矢量的方向。该纵向电流与在线性分析中接收的已知横向电流正交。波数的小值的情况下被认为是。结果表明，在波数较小的情况下，量子等离子体中的纵向电流与经典等离子体中的纵向电流一致。
2016-12-19 physics.plasm-ph
Magnetic Field of Relativistic Nonlinear Plasma Wave
研究了相对论非线性三维等离子体波的纵向和横向磁场行为。它示出的波的磁场是不同于零，并执行更高的频率振荡相比，等离子体电子的频率。非线性的增加导致磁场的增强。非线性等离子体波的相位波前弯曲引起横向磁场振荡。数值结果与弱非线性情况下的分析结果吻合较好。
2000-07-20 physics.plasm-ph
Wave-particle interactions in quantum plasmas
波粒相互作用（WPI）是等离子体物理中最基本的过程之一，其中最突出的例子就是朗道阻尼。由于其优异的能量交换机制，WPI不仅在理论上而且在许多重要的应用中（包括等离子体加热和等离子体加速）获得了越来越多的关注。本文介绍了量子等离子体中线性和非线性波与粒子相互作用的理论背景。具体来说，我们专注于均匀等离子体波（即，具有无限范围的波，而不是局部脉冲），以及在弱和强量子机制中传播静电波，以证明几个经典特征的修改，包括与共振和捕获粒子相关的特征。最后，展望了量子等离子体中WPI的发展前景。
2022-01-09 physics.plasm-ph
