Ultrahigh Light Intensification by a Counter-Propagating Breaking Plasma Wave - Relativistic Flying Parabolic Mirror
提出了一种利用激光脉冲压缩、载波频移和相对论飞行抛物柱面镜对向传播的破断等离子体波聚焦产生超强电磁场的方法。这种方法使我们能够实现量子电动力学临界场（Schwinger极限）与现代激光系统。
2003-09-13 physics.comp-ph physics.gen-ph physics.plasm-ph
Nonlinear theory of mirror instability near threshold
基于漂移动力学和麦克斯韦方程组的约化微扰展开的渐近模型被用来证明，在不稳定性阈值附近，具有各向异性离子温度的磁化等离子体中的镜像模式的非线性动力学涉及亚临界分岔，导致形成与环境磁场的振幅相当的小尺度结构。
2007-10-24 physics.plasm-ph physics.space-ph
Firehose and Mirror Instabilities in a Collisionless Shearing Plasma
采用混合动力学方法对无碰撞等离子体中的水龙带不稳定性和镜像不稳定性进行了数值模拟，其中压力各向异性是由持续线性剪切$S$改变磁场而驱动的。对于一个减少的字段，它被发现，主要是斜消防水龙带波动增长在离子拉莫尔尺度和饱和的能量$\sim$ $S^{1/2}$，压力各向异性钉扎在稳定性阈值的粒子散射的微尺度波动。相比之下，非线性镜波动较大的离子拉莫尔规模和增长世俗的时间;边际是由越来越多的人口共振粒子被困在磁镜。在一个剪切时间后，形成饱和的有序统一磁镜，并且粒子从它们的尖锐边缘散射。这两种不稳定性驱动亚离子拉莫尔尺度波动，这似乎是动力学阿尔文波湍流。我们的研究结果影响了天体物理和空间等离子体中的动量和热量传输理论，其中磁场的剪切拉伸是一个通用的过程。
2014-05-02 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
Electron mirror branch: Observational evidence from "historical" AMPTE-IRM and Equator-S measurements
根据现在历史上的磁场和等离子体数据以及AMPTE-ESTA航天器提供的波谱，以及对向阳面磁层顶附近磁鞘中镜像模式的历史赤道-S高节奏磁场观测，我们为Noreen等人（2017）最近的理论评估提供了一些观察证据。全球电子温度各向异性对磁鞘高温各向异性无碰撞等离子体中镜模演化的贡献，导致单独的电子镜分支。这些旧的数据很可能表明，这种电子效应对镜像模式的影响在很久以前就已经在磁和波的数据中被观察到了，尽管还没有被认识到。不幸的是，无论是差的时间分辨率或完全缺乏等离子体数据将抑制确认众所周知的所需的压力平衡的电子分支明确确认一个单独的电子镜模式。如果证实未来的高分辨率观测，在这两种情况下，大的镜像模式振幅表明，镜像模式逃脱准线性饱和是在弱动力学等离子体湍流的状态。
2018-09-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Nonlinear mirror instability
磁场强度的缓慢动态变化和粒子磁矩的不变性，在弱碰撞、磁化的天体物理等离子体中产生了普遍存在的压力各向异性。这使得它们不稳定的快速，小规模的镜像和消防水龙带不稳定性，这是能够施加反馈的宏观动力学系统。通过一个新的渐近理论的早期非线性演化的镜像不稳定性在等离子体受到缓慢剪切或压缩，我们表明，不稳定性不饱和准线性稳定，低振幅水平。相反，在小尺度的镜子中捕获的粒子导致非线性长期增长的磁扰动，$δB/B \propto t^{2/3}$。我们的理论解释了最近的无碰撞模拟结果，提供了一个预测的镜像演化在弱碰撞等离子体中，并建立了一个理论的非线性镜动力学与捕获，有效的$δB/B =O(1)$的基础。
2014-07-17 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
On the competition between the mirror and electromagnetic ion cyclotron modes
本文给出了各向异性高$β$等离子体中镜像和电磁离子回旋模式的唯一存在性的简单论证。结果表明，除了一个大的域的共存的两种模式，两个域存在于参数空间$(A,β_\perp)$中，只有镜像模式或电磁离子回旋模式可以被激发。在重叠区域，增长率较大的模式应该获胜。然而，非线性效应可能会改变这样的结论。
2008-11-26 physics.space-ph
Weibel, Firehose and Mirror mode Relations
在初始非磁化但各向异性的等离子体中的韦伯磁场的激发可触发由压力各向异性馈送的其它低频不稳定性。结果表明，在类韦伯稳定的条件下，类韦伯热涨落磁场允许有限的Firehose模式的增长。此外，在一定的各向异性条件下，低频哨声也可以在等离子体中传播。当类韦伯模式变得不稳定时，Firehose不稳定性停止，但镜像模式接管。这将导致气泡结构中的韦贝尔类领域，除了双折射。
2014-01-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Condensate formation in collisionless plasma
高温等离子体中一般磁镜结构的粒子凝聚可能是由镜点附近热离子声背景噪声的离散共振引起的。共振打破了反弹对称性，暂时将粒子锁定在共振波长。相关长度为平行方向的德拜长度和垂直方向的离子回旋半径。
2021-07-02 astro-ph.SR cond-mat.supr-con physics.plasm-ph
Making waves: Mirror Mode structures around Mars observed by the MAVEN spacecraft
我们提出了一个深入的分析的时间间隔时，准线性镜模式结构检测到的磁场和等离子体测量所观察到的美国宇航局/火星大气和挥发性EvolutioN（MAVEN）航天器。我们采用离子和电子光谱仪串联支持的磁场测量和确认的签名确实是镜像模式。楔入磁堆积边界，低频信号平均持续$\sim$ 10 s，相应的大小为15-30个上游太阳风质子热回旋半径，或10-20个质子回旋半径的准垂直弓形激波的直接尾流。它们的峰到峰幅度相对于背景场为30-35 nT的量级，并且表现为谷和峰的混合，这表明它们可能处于演化的不同阶段。位于一个边缘稳定的等离子体与$β_{||}\sim$ 1，我们假设，这些所谓的磁瓶，包含相对较高的能量和密度相对于背景等离子体的离子群体，形成的航天器上游的准垂直冲击后面。这些特征让人想起在其他未磁化的物体（如金星和彗星）上发现的磁瓶，也被解释为镜像模式。我们的案例研究构成了第一个明确无误的识别和表征的镜像模式在火星的磁场，电子和离子测量的联合观点。到目前为止，缺乏高时间分辨率的等离子体测量阻止了这样的深入研究。
2022-02-28 physics.plasm-ph physics.space-ph
Mirror mode storms observed by Solar Orbiter
镜像模是空间等离子体中普遍存在的一种模式，它是由压力各向异性引起的。与其他不稳定性一起，它们在限制等离子体中包含的自由能方面发挥着重要作用。本研究的重点是太阳轨道器观测到的太阳中心距离在0.5和1 AU之间的太阳风的镜像模式。通常，镜像模式具有从几秒到几十秒的时间尺度，并且被认为是准MHD结构。在太阳风中，它们也一般以孤立结构出现。然而，在某些条件下，测量到更高频率镜像模式的延长和突发序列，这在以前被标记为镜像模式风暴。目前，只有少数现有的研究集中在镜像模式风暴，这意味着许多悬而未决的问题仍然存在。在这项研究中，太阳轨道器已被用来调查镜像模式风暴的几个关键方面：他们对日心距离的依赖，与当地等离子体特性，时间/空间尺度，振幅，并与大规模的太阳风瞬变的连接。主要结果是镜模风暴经常接近局域离子尺度，不再被视为准MHD，从而打破了通常使用的长波长假设。它们通常在电流片附近和行星际激波的下游被观察到。这些事件是在太阳风速度缓慢时观测到的，而且有一种倾向，即在离太阳较近的地方发生的事件较多。发生率很低，因此它们在调节环境太阳风方面不起根本作用，但在瞬变过程中可能起更大的作用。
2022-10-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Multi-Species Measurements of the Firehose and Mirror Instability Thresholds in the Solar Wind
水龙带和镜像不稳定性被认为出现在各种空间和天体物理等离子体中，限制了粒子种类之间的压力各向异性和漂移。血浆稳定性同时取决于所有物质，这意味着需要进行综合分析。在这里，我们提出了第一个这样的分析，在太阳风，使用长波长的稳定性参数相结合的各向异性和漂移的所有主要物种（核心和束质子，阿尔法，和电子）。在阈值处，发现水龙带参数由质子（67%）主导，但也有来自电子（18%）和阿尔法（15%）的显著贡献。漂移也被发现是重要的，在质子束的存在下贡献57%。镜子也有类似的情况，质子、电子和阿尔法粒子的贡献分别为61%、28%和11%。然而，发现平行电场贡献很小，为9%。总的来说，长波长阈值很好地限制了数据（<1%不稳定），并讨论了这一点的影响。
2016-06-08 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Parker Solar Probe Observations of Compound Reconnection Exhaust Boundaries and Mirror-Mode Structures in the Near-Sun Heliospheric Current Sheet
Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校空间科学实验室）；Department of Physics and Astronomy, Dartmouth College（达特茅斯学院物理与天文学系）；Department of Climate and Space Sciences and Engineering, University of Michigan（密歇根大学气候与空间科学与工程系）；Earth, Planetary and Space Sciences, and Institute of Geophysics and Space Physics, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校地球、行星与空间科学及地球物理与空间物理研究所）；Department of Astrophysical Sciences, Princeton University（普林斯顿大学天体物理科学系）
帕克太阳探测器观测到日球电流片中复合重联喷嘴边界和镜模结构，揭示了重联喷嘴边界的结构及其在近日等离子体中的能量转换作用。
2026-04-28 astro-ph.SR physics.space-ph
Electron pairing in mirror modes: Surpassing the quasilinear limit
在无碰撞磁化的高温热各向异性等离子体中的镜像模式的演变示出开发一个有趣的宏观状态。从一个经典的零频率离子流体不稳定性开始，它在非常低的磁水平下准线性饱和，同时形成细长的磁泡，该磁泡捕获电子分量以沿着磁场执行绝热反弹运动。镜像模式向静止状态的进一步演化由弹跳的捕获电子确定，所述弹跳的捕获电子与离子声波的热能级相互作用，产生吸引的尾流电势，所述吸引的尾流电势引起在两个组合电子的最低能量单线态中形成电子对。配对优先发生在反弹镜点附近，在反弹镜点处，配对在空间上被锁定，其所有能量都在回转中。由此产生的大的各向异性对进入准线性稳定的镜像模式中的镜像生长速率。它打破了准线性稳定性，并导致进一步的增长。压力平衡或者通过对的耗散和它们的各向异性或者从环境中流入等离子体来恢复。在第一种情况下，新的对将不断形成，直到达到平衡。在最终状态中，可以估计成对的分数。这个过程是开放的实验验证。据我们所知，这是高温等离子体中唯一可能发生配对的过程，并且具有重要的可观察宏观效应：打破准线性极限并产生局部抗磁性。
2019-09-23 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Onset of magnetic reconnection in a collisionless, high-beta plasma
在磁化的无碰撞等离子体中，组成粒子的磁矩是绝热不变量。因此，在这样的等离子体中磁场强度的增加导致垂直于场线的热压力的增加。在$β$依赖的阈值之上（其中$β$是热压力与磁压力的比率），这种压力各向异性驱动镜像不稳定性，在离子拉莫尔尺度上产生场线的强烈扭曲。这种不稳定性的影响磁重联的研究使用一个简单的分析模型的形成电流片（CS）和相关的生产压力各向异性。维持各向同性，麦克斯韦粒子分布在CS的形成和随后的变薄在无碰撞等离子体中的困难，再加上低阈值的镜子不稳定性在高$β$等离子体，意味着重连磁场的几何形状可以从根本上不同于标准的哈里斯片轮廓经常用于模拟无碰撞重连。因此，取决于CS形成的速率和初始CS厚度，撕裂模式的增长速率和波数由这种差异提高，可能会破坏镜像出没的CS之前，标准撕裂模式可以开发。一个定量的理论来说明这一过程，这可能会发现在撕裂介导的动力学磁旋转“通道”模式的中断的应用。
2019-01-06 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
Microphysically modified magnetosonic modes in collisionless, high-$β$ plasmas
本文通过混合动力学模拟和解析理论，研究了高$β$无碰撞等离子体中NP模式和快磁声波的非线性行为，发现它们会激发镜像和火管等微观不稳定性，进而通过粒子散射影响波衰减和激波形成，为低碰撞等离子体湍流理论奠定基础。
2023-04-04 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Pressure-anisotropy-driven microturbulence and magnetic-field evolution in shearing, collisionless plasma
研究了高β无碰撞等离子体的非线性状态，当施加线性剪切放大或减小均匀磁场时，驱动压力各向异性，从而导致水龙带/镜不稳定性。所产生的微尺度湍流的演变被认为是剪切关闭或逆转后，一个剪切时间（模仿本地行为的宏观流），所以一个新的宏观配置叠加在微尺度状态留下的前一个。存在等离子体β的阈值：当$β\llΩ/S$（离子回旋频率/剪切速率）时，与剪切时间相比，由剪切驱动的不稳定的消防管/镜波动的出现以及当剪切被移除/反转时它们的消失是准瞬时的，即，这些波动的衰减时间是$\simβ/Ω\ll 1/S$（该结果是由波动的自由衰减得到的，该波动的自由衰减受到与其增长相同的边缘稳定性阈值的约束）。相反，当$β\gtrsimΩ/S$（"超高" β）时，旧的微尺度状态只能在剪切时间尺度上被去除。在这种制度下，驱动消防水龙带波动增长长期订单单位振幅，补偿平均场的衰减，因此钉扎压力各向异性在边缘稳定性没有明显的粒子散射-这是不像发生在中度$β$。当剪切反向时，这种消防水龙带湍流的剪切补偿了平均场的增加，从而防止了压力各向异性的增长，阻止了系统的镜像不稳定。因此，在超高β下，系统保持接近消防阀值，镜像不稳定性在很大程度上被抑制，而平均磁能几乎没有变化。等离子发电机的影响，从而宇宙磁性的起源进行了讨论。
2015-12-26 astro-ph.CO astro-ph.HE nlin.CD
