Observation of ionization-mediated transition from collisionless interpenetration to collisional stagnation during merging of two supersonic plasmas
我们提出了空间和时间分辨的实验数据的头上合并，超音速等离子体射流（氩/杂质混合物）在最初的碰撞制度逆流离子。合并开始于无碰撞的相互渗透，然后过渡到碰撞停滞。这种跃迁是由于实验推断的平均电离能级的上升，使逆流离子-离子平均自由程迅速减小，从而解释了无碰撞相互作用向碰撞相互作用跃迁的一种特殊机制，并对具有复杂状态方程的等离子体的碰撞性和电离模型进行了约束.
2015-05-01 physics.plasm-ph
Continuous Transitions between Discontinuous Magnetohydrodynamic Flows of Plasma and Its Heating
本文结合解释等离子体中磁重联的数值模拟结果时出现的问题，研究了不连续流的类型随条件逐渐（连续）变化而变化的可能性。磁流体力学中间断面上的守恒定律允许这种过渡，但在这种情况下，同时满足两种间断的边界条件的所谓过渡解应该存在。找到了这种解的具体形式，并在此基础上构造了一个广义的允许跃迁方案。导出了不连续点处内能跃变的表达式。等离子体加热效率的不连续性的类型上的依赖被认为是。
2013-12-12 physics.plasm-ph
Simulation of transition dynamics to high confinement in fusion plasmas
利用第一性原理四场流体模型研究了磁约束等离子体中从低（L）约束模到高（H）约束模的跃迁动力学。数值计算结果与EAST实验先进超导托卡马克装置的测量结果吻合较好.特别是，与中间抖动阶段的缓慢过渡是很好地再现的数值解。此外，该模型再现了实验确定的L-H跃迁功率阈值缩放，离子功率阈值随粒子密度的增加而增加。这些结果有望为开发过渡的预测模型提供帮助，这对于理解和优化未来的聚变动力反应堆至关重要。
2014-09-10 physics.plasm-ph
Statistics for transition of a plasma turbulence with multiple characteristic scales
用双折射统计物理方法分析了不同时空尺度双折射共存的非均匀等离子体的亚临界跃迁。推导了静电势波动谱幅值概率密度函数的发展方程。通过数值求解方程组，得到了稳态PDF。虽然在忽略湍流脉动时观察到亚临界转变，但PDF显示该转变被湍流脉动模糊。这意味着传统转捩理论所采用的忽略湍流涨落的近似可能会高估观察到滞后的范围，并且不可避免地需要进行统计分析。
2003-02-07 physics.plasm-ph
Melting transition of two-dimensional complex plasma crystal in the DC glow discharge
自洽尘埃晶体的形成及其熔化是射频等离子体中的一个众所周知的现象，但在直流辉光放电等离子体中仍然具有挑战性。在这里，我们报告的二维尘埃等离子体晶体的熔化，悬浮在阴极鞘层的直流辉光放电等离子体。实验在$Π-$形状的粉尘等离子体实验（DPEx）装置中进行，其中在氩等离子体背景中的限制条之间形成三聚氰胺甲醛颗粒的固定晶体。当中性压力降低时，稳定结构被破坏，变为流体状态。甚至在很低的压力下达到气体状态。中性压力范围内观察到这种熔化转变是一个数量级小于射频放电等离子体中报道的。通过评估不同特征参数的变化，如对关联函数，Voronoi图，局部键级，缺陷分数和尘埃温度作为背景中性压力的函数，确认了过渡。这种转变归因于有效粒子温度的增加，我们认为这是由于电荷波动和离子流的增加而发生的。该装置的特殊功能，有助于尘埃晶体的形成和它的熔化在直流辉光放电，可以实现研究与尘埃晶体在直流辉光放电等离子体装置中的各种现象。
2020-04-30 physics.plasm-ph
Momentum injection in tokamak plasmas and transitions to reduced transport
研究了动量注入对托卡马克等离子体温度梯度的影响。一个合理的方案过渡到减少运输制度提出。当有足够的动量输入，使得速度切变可以抑制或减少湍流时，就会发生转捩。然而，它有可能驱动太多的速度剪切，重新点燃湍流传输。确定了动量注入的最佳水平。在低磁剪切或零磁剪切的区域中，输运的减少最大化。
2011-03-18 physics.plasm-ph
Effect of impurities on the transition between minority ion and mode conversion ICRH heating in (3He)-H tokamak plasmas
氢多数等离子体将用于ITER运行的初始非激活阶段。在这种情况下优化离子回旋共振加热（ICRH）将有助于在这些等离子体中实现H模式。过去的JET实验与碳壁揭示了显着影响的内在杂质的ICRH性能（3 He）-H等离子体相关的全场初始ITER阶段。高等离子体污染与碳杂质导致的外观的补充模式转换层和显着减少的过渡浓度的3 He少数离子，定义为浓度的变化，从少数加热模式转换制度发生。考虑到JET新的ITER类壁的安装，重要的是评估（3 He）-H等离子体中Be和W杂质对ICRH方案的影响。本文导出了3 He少数离子跃迁浓度随等离子体和ICRH参数变化的近似解析表达式，并考虑了JET中的典型杂质。伴随的1D波建模支持的分析结果，并提出了一种潜在的实验方法，以减少3 He水平需要实现一个特定的加热制度，通过喷少量的4 He离子另外（3 He）-H等离子体。
2013-03-13 physics.plasm-ph
Experimental observation of a first order phase transition in a complex plasma mono-layer crystal
本文研究了直流辉光放电氩等离子体中单层带电尘埃粒子晶体的形成和熔化。熔化/形成过程的性质被建立为一阶相变的库仑耦合参数，尘埃温度，结构序参量的变化的性质，并从滞后行为的存在。我们的实验结果是明显不同于现有的基于KTHNY机制或晶界诱导熔化的2D晶体的理论预测，并表明一种新的机制，类似于波动诱导的一阶相变，尚未观察到之前在复杂的等离子体。
2020-04-01 physics.plasm-ph
Effects of plasma on physical properties of water: nanocrystalline-to-amorphous phase transition and improving produce washing
最近在各种应用中发现，水的许多物理和化学性质在约35至60摄氏度之间改变其温度依赖性。特别地，热传导、光吸收和表面张力都改变它们的温度依赖性。这些剧烈的变化与水逐渐改变其介观结构有关：在较高温度下，水是均匀的介质（无定形状态），而在低于转变温度的温度下，它由许多纳米到微米尺度的簇组成（结晶状态）。这种转变类似于二阶相变。在本文中，我们表明，处理水与非热等离子体（添加等离子体产生的活性化合物）可以降低温度的转变，从而导致显着的变化，如表面张力，粘度，冻结率，润湿性和耐洗性等物理量。我们提出了基于Debya-Huckel理论的转变温度漂移的分析估计。我们讨论了产品洗涤实验，说明了预测的效果。
2022-04-12 physics.plasm-ph
Anomalous Phase Diagram in Simplest Plasma Model
在具有均匀可压缩背景的修正单组分等离子体模型（OCP）中，考虑了气-液-气-晶型新的一级相变与传统的固-液相变相结合的显著特征。这种相变的结构和参数强烈地依赖于电荷数Z的值。在高Z值下，该模型显示出显著的和完全不寻常的相图拓扑。
2006-09-08 physics.plasm-ph
Meaning of the splitting process for the transition to self-sustained turbulence in a magnetized cylindrical plasma
当湍流结构在衰减之前分裂得更频繁时，中性流体剪切流中就会形成持续的湍流。这一概念是否可以扩展到线性磁化等离子体的研究在这里和比较的管流的行为。随着控制参数的增加，磁化等离子体中的动力学已知经历从准周期到锁相到弱湍流状态的几个变化。当相位锁定制度打破，分裂时间接近反映自持湍流，从管流已知的减少寿命。
2022-06-28 physics.plasm-ph
Anomalous Phase Diagrams in the Simplest Plasma Models
在具有均匀可压缩背景的修正单组分等离子体模型（OCP）中，考虑了气-液-气-晶型新的一级相变与传统的固-液相变相结合的显著特征。这种相变的结构和参数强烈地依赖于电荷数Z的值。在高Z值下，该模型显示出显著的和完全不寻常的相图拓扑。
2006-09-07 physics.plasm-ph
Machine learning in the study of phase transition of two-dimensional complex plasmas
该研究将机器学习用于二维复杂等离子体相变研究，通过朗之万动力学模拟制备样本训练卷积神经网络，得到相图，模型可直接用于实验视频显微图像序列的熔化过程研究。
2022-04-27 physics.plasm-ph
Equation of state for dense hydrogen and plasma phase transition
我们在化学图像中计算了稠密氢的状态方程。将流体变分理论推广到由分子、原子、电子和质子组成的多组分系统。化学平衡假设的反应解离和电离。我们确定了与等离子体相变有关的热力学不稳定区域。沿Hugoniot曲线计算了反射率，并与实验结果进行了比较。状态方程数据被用来计算木星内部的压力和温度分布。
2007-04-02 physics.plasm-ph
Excitation of the transition radiation by a relativistic electron bunch in the plasma half-space
研究了等离子体半空间中相对论电子束团对电磁场的跃迁激发过程。研究了等离子体边界对等离子体尾流振荡空间结构的影响。确定了在等离子体中传播的渡越电磁脉冲的形状和强度。
2020-11-17 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Sequential terahertz pulse generation by photoionization and coherent transition radiation in underdense relativistic plasmas
采用三维粒子模拟方法研究了双色超短光脉冲与低密度氦气相互作用系统（$> 10^{19}\,\mathrm{W/cm}^2$）产生的太赫兹辐射.太赫兹场被证明是由两种机制依次发生，即，光电离-感应辐射（PIR）的双色脉冲和相干跃迁辐射（CTR）的尾场加速电子逃逸等离子体。对于原子密度为$> 10^{17}\,\mathrm{cm}^{-3}$的等离子体，CTR被证明是主导过程，提供具有高达$100\,\mathrm{GV/m}$的场强和超过$1\,\mathrm{mJ}$的能量的THz突发。为PIR和CTR过程开发了分析模型，该模型正确地再现了模拟数据。
2017-09-14 physics.plasm-ph
Optical Probing of Ultrafast Laser-Induced Solid-to-Overdense-Plasma Transitions
该研究利用单发近红外探针透射测量并结合固态与动力学等离子体模型，可视化纳米类金刚石碳膜在低强度激光上升沿向过稠密等离子体转变的亚皮秒过程。
2023-09-01 physics.plasm-ph
Transition from wakefield generation to soliton formation
众所周知，当短激光脉冲在欠密等离子体中传播时，它在脉冲之后以等离子体频率诱导纵向等离子体振荡，通常被称为“尾场”。然而，对于接近临界密度的等离子体密度尾场生成被抑制，而是EM脉冲进行非线性自调制。本文研究了随着等离子体密度的增加，从尾波场产生到准孤子形成的转变。为此，我们已经应用了一维（1D）相对论冷流体模型，这也被比较粒子在细胞模拟。一个关键的结果是，由于尾流场产生的EM脉冲的能量损失有其最大的等离子体密度的顺序为10%的临界密度，但尾流场产生急剧抑制时，密度进一步增加。
2017-12-20 physics.plasm-ph
Driving force for a nonequilibrium phase transition in three dimensional complex plasmas
非平衡态相变的一个例子是当一种粒子被驱动与另一种粒子碰撞时形成的泳道。根据实验观察，在二元复杂等离子体中，当较小的粒子被驱动穿过由较大粒子组成的静止尘埃云时，就会发生通道的形成。我们计算了微重力条件下低压射频放电复杂等离子体中静止粒子云中探针粒子的驱动力。结果表明，非零驱动力是离子平均自由程对粒子数密度依赖的结果。如果这种效应被适当地包含在类似的复杂等离子体模型中，那么我们就可以得到在探针和尘埃粒子具有相等半径的点处改变其符号的驱动力。根据实验，如果探针小于灰尘颗粒，则驱动力朝向放电中心，反之亦然。所得结果可作为今后研究复杂等离子体中泳道形成的依据。
2018-09-20 physics.plasm-ph
Laser Pulse Driven THz Generation via Resonant Transition Radiation in Inhomogeneous Plasmas
一个强的、短的激光脉冲通过等离子体边界传播，有质动力地驱动太赫兹辐射。对这种辐射的性质进行了全格式PIC模拟和理论分析。模拟结果表明，太赫兹辐射起源于不同密度的区域，覆盖了一个广泛的频谱，最大频率接近最大等离子体频率。在尖锐的真空-等离子体边界的情况下，在等离子体入口和出口处对称地产生辐射，并且当密度超过由等离子体频率和激光脉冲持续时间的乘积确定的特征值时，辐射的性质与等离子体密度无关。对于扩散的真空等离子体边界，从等离子体入口和出口的发射是不对称的：增加和减少密度斜坡分别增强和减少辐射能量。发现了50倍的增强，并且模拟表明，1.66 J，50 fs的驱动脉冲可以在1.2 mm的密度增加斜坡中产生~400 μJ的THz辐射。我们提出了一个模型，属性这种效果的等离子体共振过程中的密度斜坡。当斜坡长度小于600 μm时，该模型的结果与模拟结果相吻合。对于模拟太耗时的较长斜坡，模型显示辐射量在由碰撞吸收确定的斜坡长度处达到最大值。
2016-05-11 physics.plasm-ph
Mode transition ($α-γ$) and hysteresis in microwave-driven low-temperature plasmas
我们发现在微波驱动的低压氩等离子体中，在气体压力变化期间，在$α$和$γ$放电模式之间的过渡区域中存在滞后现象。这种滞后现象表现为模式转变的临界压力取决于压力变化的方向。作为推论，在相同的操作参数（压力、功率和气体成分）下，等离子体将获得不同的放电特性，这表明双稳定性或记忆效应的存在。从OH（A-X）线发射测量的转动和振动温度的分析表明，滞后主要是由于在$γ$ -模式中的快速气体加热导致比$α$ -模式更小的中性密度。当增加气体压力时，$γ$模式放电保持相对较高的温度和较低的中性密度，因此，它需要较高的操作压力以达到$α$模式。另一方面，在保持$α$ -模式的同时降低压力，由于$α$ -模式放电的相对较高的中性密度，到$α$-模式的转变发生在比前一种情况更低的压力下。这种解释是支持的事实，即滞后消失时，提出的等离子体性质相对于中性气体密度，而不是压力。
2022-03-01 physics.plasm-ph
Excitation of the transition radiation by a relativistic electron bunch at the boundary of a semi-infinite plasma waveguide
研究了相对论电子束团在半无限大等离子体波导输入端激发电磁场的过程。确定了短跃迁电磁脉冲的形状和强度，并研究了其在等离子体波导中传播过程中的演化。此外，还考虑了等离子体边界对等离子体波导中等离子体尾流振荡空间结构的影响。
2021-01-13 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Experimental characterization of a transition from collisionless to collisional interaction between head-on-merging supersonic plasma jets
我们目前的结果从实验上的头上合并的两个超音速等离子体射流在最初的碰撞制度的逆流离子。等离子体射流是氩气/杂质或氢气/杂质混合物，由脉冲功率驱动的轨道炮产生。基于时间和空间分辨的快速成像，多弦干涉，并调查光谱测量的重叠区域之间的合并射流，我们观察到，射流最初相互渗透，与计算的射流间离子碰撞长度，这是长的。当射流相互穿透时，上升的平均电荷状态导致射流间离子碰撞长度迅速减小。最后，相互作用变成碰撞，喷流停滞，最终产生与碰撞冲击一致的结构。这些实验观测可以帮助验证等离子体碰撞和电离模型与复杂的状态方程的等离子体。
2015-05-11 physics.plasm-ph
Molecular dynamics study of crystal formation and structural phase transition in Yukawa system for dusty plasma medium
利用分子动力学模拟研究了尘埃等离子体介质中由尘埃与Yukawa相互作用描述的层状晶体的形成。多层结构被示出为在沿^ z方向的组合重力和外部电场力（在实验中表示鞘场）的存在下形成。详细研究了晶体层形成的数量、它们的宽度等的依赖性，基于各种系统参数（即，外场分布和汤川相互作用的屏蔽长度）进行了分析。本文详细地研究了晶体双层膜的结构性质，用对关联函数和Voronoi图确定了它们的结构。已经表明，结晶层经历从六方（通常也称为三角形）到正方形晶格配置的结构相变。在模拟中观察到了从六方到正方（和菱形）结构的重入相变。
2018-12-13 physics.plasm-ph
Efficient analysis of magnetic field line behavior in toroidal plasmas
本文提出结合傅里叶变换与高斯窗函数的高效方法，以短积分分析环形等离子体中磁力线转变，用于偏滤器设计与破裂研究，对磁约束聚变至关重要。
2025-03-30 physics.plasm-ph
Ring structural transitions in strongly coupled dusty plasmas
本文通过数值模拟研究了强耦合尘埃等离子体在环形势阱中从环单层到圆柱壳层的结构转变，揭示了转变的可逆性、迟滞现象及锯齿不稳定性，并给出了形成额外环的条件及其在尘埃等离子体实验中的应用前景。
2023-02-17 physics.plasm-ph
Simple Scalings for Various Regimes of Electron Acceleration in Surface Plasma Waves
通过考虑测试电子与表面波高频电磁场的相互作用，研究了表面等离子体波倏逝场中不同的电子加速机制。研究了非相对论性和相对论性极限。简单的缩放被发现证明的可能性，以实现一个有效的转换的表面波场能量到电子动能。这种电子加速机制可以提供具有明确定义的能量的相对论电子的高频脉冲源。在相对论极限下，最具能量的电子是在表面波的电磁区获得的。在这种情况下，粒子被加速到大于波相速度的速度，主要是在平行于等离子体-真空界面的方向上。
2015-06-28 physics.plasm-ph
Structural transformation of dusty plasma crystal in DC discharge plasma by changing confinement ring bias
本研究在LDPEx装置上通过调控约束环偏压改变约束势，在不影响整体等离子体参数的前提下，实现了尘埃等离子体晶体从稳定结构到核心固液共存的转变，并揭示了其由下层尘埃涨落触发的熔化机制。
2023-10-05 physics.plasm-ph
H-mode transition in the TJ-II stellarator plasmas
Laboratorio Nacional de Fusión, CIEMAT（国家聚变实验室，CIEMAT）
TJ-II等离子体中H模式转变的触发与波动$E\times B$流的发展相关，而非稳态$E_r$效应，揭示了zonal流在介导转变中的作用，并发现了湍流与流体之间的捕食者-猎物关系。
2025-12-19 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
Effect of magnetic field on the phase transition in a dusty plasma
自洽晶体结构的形成是复杂等离子体中的一个众所周知的现象。在大多数实验中，压力和射频功率是确定系统相位的主要控制参数。利用磁化尘埃等离子体实验装置研究了外加磁场对悬浮在射频放电鞘层中等离子体晶体结构的影响。实验是在固定的压力和射频功率下进行的，其中在约束环内形成晶体结构。然后将磁场从0增加到1.28 T。我们报告的晶体结构的击穿与增加磁场。磁场影响等离子体粒子的动力学，并且首先导致晶体的旋转。在较高的磁场下，移动粒子的角速度存在径向变化（剪切），我们认为这导致晶体熔化。通过评估作为磁场的函数的对关联函数的变化来确认这种熔化。
2017-09-12 physics.plasm-ph
Melting of 2D Coulomb clusters in dusty plasmas
在实验中观察到，由低层中的一个附加粒子引起的2D尘埃团的熔化经历了两步转变，将团簇的相分为三个阶段。第一个转变是尘埃动能的跳跃，这是由于下层粒子的不稳定性开始，使团簇从普通状态转变为热结晶状态。第二个转变是实际的相变到液态，这发生在决定性的较低气压下。根据简正模分析，确定了系统在跃迁过程中的详细动力学性质。
2004-10-20 physics.plasm-ph
Phase Transition in Relativistically Degenerate Quantum Plasmas
在本文中，我们提出的广义相分离图揭示的基本机制，称为自发的核心崩溃（SCC）的白矮星星核心密度的基础上扩展的Shukla-Eliasson力的相对论简并物质，考虑到最重要的电子相互作用的特点，如费米-狄拉克统计压力，库仑，交换相关和量子隧道效应。一个临界核心质量密度值的报告白矮星超过SCC机制将是不可避免的。结果表明，SCC临界核心密度值受离子电荷状态$Z$（核心成分）的影响较小。这种主要由电子量子衍射效应引起的基本效应可以逐步引导质量超过克拉塞卡极限的白矮星经历SCC、核聚变和最终的超新星阶段。
2012-09-21 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
Transitions to improved confinement regimes induced by changes in heating in zero-dimensional models for tokamak plasmas
结果表明，快速的实质性变化的加热速率可以诱导过渡到改善的能量约束制度在零维模型托卡马克等离子体现象。本文首次研究了E-J.Kim和P. H. Diamond模型中加热速率阶跃变化的影响。90，185006（2003）和M. A. Malkov和P. H. Diamond，Phys.Plasmas 16，012504（2009），其非线性地耦合演化的温度梯度、微湍流和中尺度流;以及在H.Zhu，S. C. Chapman和R. O. Dendy，Phys.Plasmas 20，042302（2013）的扩展中，其耦合到第二中尺度流分量。温度梯度上升，正如通过与融合上下文类比定义的约束时间一样，而微湍流被抑制。该结果对加热上升时间的变化和对引入额外变量到模型中具有鲁棒性。它还表明，振荡的加热速率的变化可以驱动微湍流的水平，通过一个周期加倍的路径混沌，其中的加热速率的振荡分量的幅度是控制参数。
2014-06-18 physics.plasm-ph
Magnetic dynamics of simple collective modes in a two-sphere plasma model
等离子体团被建模为由两个均匀的球体组成的等半径和相等但相反的电荷密度，可以相对于彼此移动。分别考虑相对平移和旋转运动。包括由相对运动引起的电流密度的磁效应。磁相互作用被认为是引起感应惯性。在相对平移的情况下，库仑吸引力，近似为小振幅的线性力，引起振荡。对于大量的粒子，由于大的感应惯性，相应的振荡频率将不是朗缪尔等离子体频率。对于旋转，包括外部磁场和模型中的等离子体的能量和抗磁性的计算。最后，它是注意到如何忽略电阻率的动机的结果。
2010-07-01 physics.plasm-ph
Diamagnetic/Paramagnetic Phase Transitions in Non-equilibrium Confined Single-Component Plasmas
本文首次研究了非平衡单组分等离子体在均匀恒定磁场中的相变。我们提出了经典的流体模型，捕捉这种现象，确认与N -粒子模拟，推导出必要的参数，以诱导这种相变的约束，并提出了一个实验来测试新的理论预测。
2022-03-05 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Characterization of a plasma window as a membrane free transition between vacuum and high pressure
等离子体窗口（PW）是一种用于分离两个不同压力区域的设备，同时让粒子束几乎没有损失地通过。它是由A.赫什科维奇在本出版物的过程中，呈现了具有3.3 mm和5.0 mm孔径的PW的特性。特别是在加速器系统中的应用相关的压力属性和基本的等离子体属性取决于外部参数之间的联系。在低压侧大约几毫巴，高压值达到750毫巴，同时以1 slm和4 slm（标准升/分钟）之间的体积流量和45 A至60 A的放电电流运行。所提出的PW的独特功能包括同时等离子体参数测定和陶瓷绝缘体之间的冷却板的情况下。光学分析表明，在超过10小时的操作时间后，组件没有明显的损坏或磨损，而阴极针在5小时后需要更换。
2019-11-18 physics.plasm-ph
Simple advecting structures and the edge of chaos in subcritical tokamak plasmas
在托卡马克等离子体中，垂直于驱动温度梯度的剪切流可以强烈地稳定线性模。虽然系统是线性稳定的，但可能会发展出具有持续非线性湍流的区域，即系统是亚临界的。具有小但有限振幅的扰动可能足以将等离子体推入非线性效应占主导地位的状态，从而允许持续的湍流。触发非线性不稳定性的最小阈值为评估托卡马克是否可能停留在静止（层流）状态提供了一个标准。在临界振幅处，轨迹将绘制出混沌的边缘，而不是过渡到湍流状态或衰减到层流状态。令人惊讶的是，一个准行波解被发现作为一个吸引子在这个边缘流形。这个简单的平流解决方案是定性相似，但更简单，雪崩般的爆发在早期的湍流模拟，并提供了一个洞察湍流是如何持续在亚临界等离子体系统。对于较大的剪切率，系统只是对流不稳定，在局部初始扰动下，系统最终会在固定的空间位置恢复到层流状态。
2018-11-12 physics.plasm-ph
Coherent Transition Radiation from Relativistic Beam-Foil Interaction in the Terahertz and Optical Range
利用二维粒子模拟方法研究了相对论电子束与过密等离子体箔相互作用产生的相干渡越辐射。定义明确的单电子束均匀的轮廓或具有子结构被认为是各种束等离子体参数。其主要目的是模拟复杂的光束等离子体条件，经常发现，例如，在强烈的激光等离子体相互作用。CTR的时间，角度和光谱分布的关键属性进行了识别。几个饱和效应，由于光束能量，尺寸和箔密度被发现的CTR能量，和不同的光谱成分，如在太赫兹（THz）和光学范围的依赖性不同。详细的子结构的光束也影响很大的辐射产生，导致独特的高次谐波分量。探索了电子的动能从亚MeV到几十GeV。对于少数MeV的电子束，箔等离子体对束动力学和相关CTR生成的影响，类似于从强烈的激光-等离子体相互作用中产生的热电子的CTR。这些结果可能会发现重要的应用在光束诊断无论是在激光等离子体加速或传统的加速器。它们也可以用来设计使用可调谐电子束的新型THz辐射源。
2019-02-13 physics.plasm-ph
XUV Opacity of Aluminum between the Cold-Solid to Warm-Plasma Transition
我们提出了计算的自由自由XUV不透明度的温暖，固体密度铝在光子能量之间的等离子体频率在15 eV和L-边在73 eV，使用密度泛函理论结合分子动力学和半解析模型在RPA框架中包含局部场修正。随着温度从室温增加到10 eV，离子和电子温度相等，我们计算出在电离度恒定的范围内不透明度的增加。如果只允许电子温度增加，这种效应就不那么明显了。这些增加的物理意义进行了讨论，在强烈的XUV激光物质相互作用的飞秒和皮秒的时间尺度。
2009-04-01 physics.plasm-ph
Generation of Strong Fields with Subcritical Density Plasmas to Study the Phase Transitions of Magnetized Warm Dense Matter
针对磁化温稠密物质（WDM）因需千特斯拉磁场未被探索的问题，提出将激光照射圆柱形靶内表面、利用低密度高温等离子体压缩场的方法，实现千特斯拉磁场且峰值区无等离子体，便于样品制备与诊断。
2025-02-13 physics.plasm-ph
Stochastic Transition between Turbulent Branch and Thermodynamic Branch of an Inhomogeneous Plasma
用统计理论分析了亚边缘湍流等离子体中热力学分支与湍流分支之间的过渡现象。通过数值模拟具有亚边缘特征的朗之万方程，得到了湍流脉动的时间发展。分析了两种状态之间的概率密度函数和跃迁率。从亚临界分岔点到线性稳定边界之间的几乎整个区域都发生了从湍流分支到热力学分支的转变。
2002-04-04 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Square lattice formation in a monodisperse complex plasma
我们提出了在单分散复杂等离子体系统中形成正方形晶格的第一个观察结果-一种长期以来一直是该领域实验挑战的构型转变现象。实验是在桌面L形尘埃等离子体实验（DPEx-II）装置中进行的，在直流辉光放电氩等离子体环境中。通过仔细控制限制带电粒子的垂直电势以及离子尾流电荷与尘埃粒子相互作用的强度，我们能够将系统转向呈现正方形晶格配置的晶相。当垂直约束强度稍微降低到临界值以下时，会发生这种转变，从而导致单分散六边形2D尘埃晶体屈曲，形成窄分离的双层状态（准2D状态）。通过分子动力学（MD）模拟的相关参数，我们的实验提供了一些理论上的见解的过渡过程。
2022-08-04 physics.plasm-ph
Release of Arabidopsis seed dormancy by cold atmospheric plasma relies on cytoplasmic glass transition
研究发现环境空气冷等离子体可解除拟南芥种子休眠，且该效应依赖细胞质由玻璃态向橡胶态的转变，并受种子含水量与加热调控。
2023-10-25 physics.plasm-ph
Structural transition of vortices to nonlinear regimes in a dusty plasma
本文建立了一个二维动力学模型，分析了处于动力学平衡的方位对称环形系统中的驱动耗散尘埃云的稳态，该系统与背景无界流动等离子体处于动力学平衡。其数值解不仅证实了在线性极限下驱动粉尘涡流的解析结构，而且还显示了粉尘涡流如何受到流动本身的非线性对流的强烈影响。在线性到非线性过渡区$0.001\le {\rm Re} < 50$内研究了各种系统参数，包括外部驱动场和雷诺数（Re）的影响。与各种相关的实验观察一致，在线性区域中围绕中心对称的流动结构开始在非线性区域中变得不对称。尘埃流的平衡结构在非线性区主要受运动粘滞、离子拖曳和中性碰撞等耗散尺度的影响，而在线性区主要受外部驱动场和约束边界的控制.
2018-06-25 physics.plasm-ph
On the difference between breakdown and quench voltages of argon plasma and its relation to $4p-4s$ atomic state transitions
利用弛张振荡器电路，测量了两个针状探针之间的直流放电微等离子体的击穿（$V_{\mathrm{BD}}$）和猝灭（$V_{\mathrm{Q}}$）电压。高分辨率的修改Paschen曲线获得的氩微等离子体，包括淬火电压曲线表示的电压，在该等离子体关闭。它示出，对于一个点到点的微间隙（例如，两个针探针之间的微间隙），它描述了许多现实的微器件，既不帕邢定律适用，也不场致发射是显而易见的。虽然通常为$V_{\mathrm{BD}}>V_{\mathrm{Q}}$，但观察到取决于氩的环境参数，例如压力和驱动电路，等离子体可以以具有相等的$V_{\mathrm{BD}}$和$V_{\mathrm{Q}}$的不同状态存在。使用发射线光谱，它表明，$V_{\mathrm{BD}}$和$V_{\mathrm{Q}}$是相等的，如果原子的激发由电场偶极矩占主导地位的氩的亚稳态（$4P_{5}$在我们的研究）。
2014-12-16 physics.plasm-ph
Electron heating mode transitions in radio-frequency driven micro atmospheric pressure plasma jets in He/O$_{2}$: A fluid dynamics approach
一个二维流体模型被用来调查的电子加热动力学和生产的中性物种的电容耦合射频微大气压氦等离子体射流-特别是COST射流-与少量的氧混合物。电子加热模式转变被发现诱导通过改变驱动电压的幅度和O $_2$浓度的数值和实验。氦亚稳密度和带电粒子密度与电子加热动力学密切相关。通过对负离子产生和破坏机理的分析，发现负离子的产生强烈依赖于O $_2$的浓度。随着O $_2$浓度的增加，电负性增加，导致体漂移电场增强。由于相关的化学反应速率和气流的影响，不同中性物质密度沿射流内气流方向的分布以及在流出物中的分布有很大不同。模拟结果表明，流体模型是定性研究微气压等离子体射流的有效工具。
2021-02-24 physics.plasm-ph
Robustness of predator-prey models for confinement regime transitions in fusion plasmas
托卡马克聚变等离子体中的能量输运和约束通常由小尺度漂移湍流和大尺度相干非线性结构（如带状流）以及自由能源（如温度梯度）的耦合非线性相互作用决定。零维模型，旨在体现这些相互作用的合理的物理叙述，可以帮助确定增强的能量约束和约束制度之间的过渡的起源。一个主要的零维范式是捕食者-猎物或洛特卡-沃尔泰拉。在这里，我们扩展了一个成功的三变量（温度梯度;微观湍流水平;一类相干结构）模型在这一流派[M A Malkov和P H Diamond，物理等离子体16，012504（2009）]，通过添加第四个变量表示第二类相干结构。这就需要第四个耦合的非线性常微分方程。我们调查的Malkov和钻石的模型所产生的现象学的不变性的程度，给出这个额外的物理。我们研究和比较的三方程和四方程系统的长时间行为，他们的演化对最终状态，和他们有吸引力的不动点和极限环。我们探讨的敏感性路径吸引。例如，我们发现三方程系统的一个吸引不动点可以成为四方程系统的一个极限环。解决这些问题-我们一起称为“鲁棒性”，为方便起见，是特别重要的模型，在这里，产生急剧转变的系统变量的值，这可能会复制限制过渡的一些关键特征。我们的研究结果有助于建立鲁棒性的零维模型的方法来捕捉观察到的约束现象在托卡马克聚变等离子体。
2013-02-04 physics.plasm-ph
Effect of transition layer on wakefield in plasma waveguide
National Science Center Kharkiv Institute of Physics and Technology（哈尔科夫物理技术国家科学中心）
本文通过2.5D粒子云模拟研究过渡层对分层等离子体波导中正电子尾场加速的影响，发现过渡层厚度超过趋肤深度时加速率显著降低，并提出参数修正方法以补偿能量增益下降并保证稳定输运。
2026-10-06 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Topological phases and bulk-edge correspondence of magnetized cold plasmas
等离子体最近已被研究作为拓扑材料。然而，在冷磁化等离子体中的拓扑相位和拓扑相变的全面图片仍然缺失。在这里，我们系统地映射出所有的拓扑相，并建立在冷磁化等离子体的体边缘对应。我们发现，对于线性本征模，在密度$n$、磁场$B$和平行波数$k_{z}$的参数空间中存在10个拓扑相，它们被朗缪尔波-L波共振、朗缪尔波-回旋波共振和零磁场的表面所分隔.对于固定的$B$和$k_{z}$，只有朗缪尔波-回旋波共振处的相变对应于边缘模式。给出了这类边缘模态存在的充分必要条件，并通过数值解进行了验证。我们证明了边缘模不仅存在于等离子体-真空界面上，而且存在于更一般的等离子体-等离子体界面上。这一发现拓宽了这些外来激发在空间和实验室等离子体中的可能应用。
2021-06-21 physics.plasm-ph
Variation of the transition energies and oscillator strengths for the 3C and 3D lines of the Ne-like ions under plasma environment
在Debye-Huckel（DH）近似的时空判据下，对类Ne离子的${2p^53d\ ^1P_1\rightarrow2p^6\ ^1S_0}$（3C线）和${2p^53d\ ^3D_1\rightarrow2p^6\ ^1S_0}$（3D线）跃迁能量和振子强度的变化进行了详细的理论研究.研究表明，跃迁能的红移遵循与简单类氢离子和类氦离子相似的标度行为。虽然3C谱线的振子强度降低，但自旋翻转3D谱线的振子强度随着外部等离子体强度的增加而增加。因此，它们的比率在外部等离子体环境下被放大。我们进一步证明了等离子体引起的3C和3D跃迁相对强度的变化主要是由于自旋相关的相互作用决定了3D跃迁的$^3D_1$上态中$^1P_1$成分的混合。此外，我们还发现，在有等离子体存在的情况下，3C和3D谱线的相对振子强度与它们各自的无等离子体值之间的比值几乎是$[(Z-9.2)DZ]^{-1.8}$的普适函数，其中$Z$是核电荷，$D$是德拜长度。研究结果对天体物理等离子体和实验室等离子体的建模和诊断有重要的帮助。
2019-04-17 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Phase Transition in Simplest Plasma Models
我们继续研究了一组等离子体模型中一级相变的性质，这些模型具有一个共同的特点--相反符号的电荷之间不存在个体相关性。对原子电池中的电子分布和其它类似情况，计算了平衡态非均匀电荷分布的预测间断。当使用一些简单的近似时，这些异常出现，并且它们可以根据所讨论的相变来自然地解释。
2009-02-13 physics.class-ph physics.plasm-ph
Possible phase transition in plasma mirror modes
无碰撞高温等离子体中的镜模代表宏观高温准超导体。我们明确地计算了反弹电子的贡献的离子模式的增长率，抗磁表面电流负责的迈斯纳效应，和弱吸引电场。结果表明，平均电场可以忽略不计。配对是次要的二阶效应。物理上重要的效应是弹跳电子和热离子声背景之间的共振相互作用。它是负责的镜像模式演变为一个相变从正常的准超导状态。
2020-12-15 physics.plasm-ph physics.space-ph
