Spectral Universality of Turbulent Fluctuations in Relativistic Flows
Evgeni Kharadze Georgian National Astrophysical Observatory(埃夫根尼·哈拉泽格鲁吉亚国家天体物理观测站);Ivane Javakhishvili Tbilisi State University(伊万·贾瓦希什维利第比利斯国立大学)
本文提出了一种洛伦兹协变框架,用于将时空谱投影为相对流体中湍流波动的时谱。研究发现,在自相似时空谱中,存在普遍的尺度关系α=β−D,但当时空均匀性被破坏时,这种普遍性会失效。
2026-04-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Effect of Plasma Beta on High-n Ballooning Stability at Low Magnetic Shear
在MAST和JET中观察到的随着堆芯等离子体压力或极向β的增加而观察到的H模式基座特性的改善的解释,是根据Shafranov位移d '对理想的气球状MHD稳定性的影响来寻求的。
2016-03-01 physics.plasm-ph
Experimental investigations of spatial distribution anisotropy of pulsed plasma generator radiation
实验研究结果的等离子体发光度(集成相对于时间和石英传输带光谱)的脉冲等离子体发生器取决于其轴的空间位置,提出。结果表明,等离子体辐射强度的空间分布具有明显的各向异性特征,即在等离子体发生器轴向存在一个圆锥,在该圆锥上等离子体辐射强度达到峰值。基于宇宙学矢量势$\bf{A}_g$的存在所引起的空间全局各向异性的假设,给出了对所得结果的可能解释。证明了矢量$\bf{A}_g$在第二赤道坐标系中有下列坐标:赤经$α= 293^\circ \pm 10^\circ$,赤经$δ= 36^\circ \pm 10^\circ$。实验结果与以前确定$\bf{A}_g$方向的实验结果一致。
2001-02-28 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
Energy absorption of quasineutral plasmas through electronic edge-modes
在实验室中产生的超冷准中性等离子体通常是不均匀的,并且电荷不平衡非常小。正如将被证明,通过流体动力学理论以及微观模拟,后者导致有效的能量吸收在等离子体边界。这一建议的“边缘模式”所示,以提供一个统一的解释所观察到的吸收光谱测量在不同的实验。了解电子等离子体组件对弱外部驱动的响应是至关重要的,因为它允许实验获得超冷等离子体的密度和温度。
2010-11-26 physics.atm-clus physics.plasm-ph
Numerical investigation of Scrape Off Layer anomalous particle transport for MAST parameters
对MAST刮除层中L模等离子体湍流进行了数值模拟。边界等离子体的相关特征,例如密度层的厚度或波动的统计与边缘密度和温度、等离子体电流和并联长度有关。结果表明,边缘密度对密度分布的影响很小,电流或温度越低,密度分布越宽,而连接长度的影响则相反。湍流的统计特性对各边缘参数的变化相对不敏感,具有一定的普适性。有效的传输系数计算几个等离子体条件下,显示出很强的非线性依赖的参数和径向变量。最后,它示出了如何在刮除层的垂直粒子通量有关的边缘参数。
2013-07-09 physics.plasm-ph
Relativistic Self-Induced Transparency Effect During Ultraintense Laser Interaction with Overdense Plasmas: Why It Occurs and Its Use for Ultrashort Electron Bunch Generation
对超强激光与过密等离子体相互作用中的相对论自感透明效应提出了一种新的解释。我们研究了它的分析和验证直接建模PIC和动力学方程模拟。在此基础上,提出了一种产生飞秒量级超短高能电子束团的方法,并进行了数值模拟研究
2008-10-22 physics.optics physics.plasm-ph
Plasma sheet structure in the magnetotail: kinetic simulation and comparison with satellite observations
我们使用的哈里斯电流片的三维动力学模拟的结果,提出了一个解释,并重现ISEE-1/2,Geotail,和集群观测的磁尾电流片结构。电流片拍动,电流密度分叉,和重联解释的结果的扭结和撕裂的不稳定性,占主导地位的电流片的演变。
2003-12-01 physics.plasm-ph physics.space-ph
Fluidization of collisionless plasma turbulence
在无碰撞的磁化等离子体中,粒子可以沿着磁场线自由流动,导致其分布函数的相位“混合”,从而消除任何“压缩”波动(密度,压力等)。这种快速混合是静态等离子体中这些波动的朗道阻尼的基础,这是使等离子体不同于常规流体的最基本的物理现象之一。然而,在有利于强朗道阻尼的条件下,在湍流天体物理等离子体中(最生动的是在太阳风中)观察到了广泛的幂律谱压缩波动。在自然界的其他地方,这种光谱通常与流体湍流有关,其中能量不能在惯性尺度范围内耗散,因此从大尺度级联到小尺度。通过直接的数值模拟和理论论证,它表明在这里,湍流的压缩波动在无碰撞等离子体强烈类似于一个在碰撞流体,并有广泛的幂律谱。这种“流化”的碰撞等离子体的发生,因为相混合强烈抑制平均由“随机回波”,产生由于非线性平流的颗粒分布的湍流运动。除了解决长期以来观测到的太阳风中的压缩波动的难题,我们的研究结果提出了一个概念上的转变,为理解动力学等离子体湍流一般:而不是作为一个系统,朗道阻尼发挥耗散的作用,碰撞无等离子体是有效的dissipationless除了在非常小的尺度。“流体”湍流物理学的普遍性,从而重申,即使是一个动态的,无碰撞的系统。
2018-08-13 physics.plasm-ph physics.space-ph
Beyond Maxwell-Boltzmann: Transport in Quasiequilibrium Plasmas
University of Bab-Ezzouar, USTHB(阿尔及利亚大学)
研究准平衡等离子体中输运现象,通过超统计学方法推导输运系数,发现非麦克斯韦分布显著增强输运系数,解释为高能粒子的增加。
2026-05-15 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Stationary Velocity and Charge Distributions of Grains in Dusty Plasmas
在动力学近似范围内,计算了稳态尘埃等离子体中粒子的速度和电荷分布,并建立了这些分布的有效温度与等离子体参数之间的关系。研究发现,由于加速离子轰击力的作用,决定速度晶粒分布的有效温度可能会非常大。讨论了将所得结果用于解释库仑晶体熔化过程中由于气压降低而使晶粒温度升高的可能性。本文由Phys. Rev. Lett接收。1999年8月11日。作为潜在的裁判,作者向编辑提供了以下人员:V.N.Tsytovich,俄罗斯; R.Bingham,英国; D.Resendes,葡萄牙; G.Morfill,P.Shukla,Y.M.Yu.,德国
1999-11-05 physics.plasm-ph physics.space-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
Nonextensivity in nonequilibrium plasma systems with Coulombian long-range interactions
在Tsallis统计的框架下研究了具有库仑长程相互作用的非等温等离子体系统的非扩展性。基于广义Boltzmann方程、q-H定理和麦克斯韦q速度分布的数学理论,首次给出了非广延参数q的数学表达式。我们得到了一个新的物理解释q的性质的非等温配置等离子体系统与库仑长程相互作用。我们还从等离子体系统的动力学分析中给出了Almeida定理(Physica A 300(2001)424)的一个例证,这意味着Tsallis统计量可能是描述具有温度梯度的非平衡系统的一个合适的统计量。
2004-04-25 astro-ph cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Kinetic turbulence in space plasmas observed in the near-Earth and near-Sun solar wind
当强迫尺度远大于耗散尺度时,湍流在任何应力流中发展。在中性流体中,它由物理空间中的混沌运动组成,但在傅立叶空间中具有普适的能谱。间歇性(波动的非高斯统计)是另一个一般性质,它与相干结构的存在有关。空间等离子体也是湍流的。在这里,我们专注于动力学等离子体尺度,这还没有得到很好的理解。我们解决了以下基本问题:(1)在动力学尺度上的湍流涨落是否形成一个普适谱?(2)波动的性质是什么?利用对太阳风的测量,我们发现在距太阳0.3,0.6和0.9天文单位处的动力学湍流磁谱与距地球轨道1天文单位处的动力学湍流磁谱具有相同的形状,表明了这种现象的普遍性。形成该光谱的波动通常是倾向于产生磁丝的非线性相互作用的涡流。
2020-04-02 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph