A Relativistic Plasma Polarizer: Impact of Temperature Anisotropy on Relativistic Transparency
三维粒子模拟表明，相对论热等离子体的增强透明度对能量如何在不同自由度之间分配很敏感。对于各向异性电子分布，传播特性，如临界密度，将取决于电磁波的极化。尽管在这样的等离子体中发生了韦伯不稳定性，但各向异性可以持续足够长的时间以影响激光传播。然后，该等离子体可以用作偏振器或波片，以显著地改变脉冲偏振。
2014-12-05 physics.plasm-ph
Modeling of relativistic ion-acoustic waves in ultra-degenerate plasmas
我们考虑由冷离子和超简并电子气组成的等离子体中的相对论离子声学模式，描述了相对论弗拉索夫-泊松系统。流行的相对论离子声波流体模型的关键检查，比较动力学和流体动力学的结果。动力学线性色散关系被证明是由严格的相对论流体动力学方程与Eschrasekhar的状态方程再现。
2017-12-14 physics.plasm-ph
On stability of collisional coupling between relativistic electrons and ions in hot plasmas
本文分析了热等离子体中相对论电子与非相对论离子的碰撞耦合。发现相对论效应产生了一个新的功能：当T_e<3T_i的条件保证低温等离子体中电子和离子之间的稳定碰撞耦合时，相对论效应使T_e/T_i的稳定性上限向更高的值移动。此外，对于足够高的温度，T_{e,i} > 75 keV，相对论电子和离子之间的碰撞去耦变得不可能。
2013-02-11 physics.plasm-ph
The effect of non-linear quantum electrodynamics on relativistic transparency and laser absorption in ultra-relativistic plasmas
借助大规模三维QED-PIC模拟，我们描述了一个现实的实验配置来测量集体效应，耦合强场量子电动力学等离子体动力学。当两束反向传播的激光以超过$10^{22}$ Wcm $^{-2}$的强度与箔相互作用时，会出现二元结果;当包括量子效应时，传统上将有效传输激光脉冲的箔变得不透明。这是等离子体行为的一个显著变化，直接作为辐射反应和对产生耦合到等离子体动力学的结果。
2014-03-20 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
Relativistic heat conduction and thermoelectric properties of nonuniform plasmas
研究了具有密度梯度的电子双温等离子体中的相对论热输运。对相对论修正动力学方程的Legendre展开分析表明，在相对论温度区域，热通量出现强烈的抑制，抑制了经典的Spitzer-H{ä}rm传导。塞贝克系数、维德曼-弗朗茨定律和热电品质因数是在相对论范围内推导出来的。
2003-12-25 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
On the Filamentation Instability in Degenerate Relativistic Plasmas
利用动量方程、连续性方程和麦克斯韦方程组研究了强简并欠密等离子体中电磁（EM）束的偏转不稳定性。结果表明，无论是弱相对论简并等离子体还是强相对论简并等离子体，以及任意强振幅的电磁光束，都存在不稳定性。
2018-12-27 physics.plasm-ph
One-dimensional steady-state structures at relativistic interaction of laser radiation with overdense plasma for finite electron temperature
在电子温度均匀、离子静止的条件下，研究了过密等离子体中的一维稳态等离子体场结构。结果表明，在有质动力作用下，等离子体中存在空穴区的电子分布可能存在解
2008-10-23 physics.plasm-ph
Linear and nonlinear wave propagation in weakly relativistic quantum plasmas
我们考虑最近导出的弱相对论量子等离子体动力学模型。我们发现，在高密度和强磁场的情况下，自旋轨道相互作用和托马斯旋进的影响会改变磁化等离子体的线性色散关系.此外，研究了非磁化等离子体中电磁脉冲产生的有质动力。结果表明，在这种情况下，自旋-轨道相互作用总是对有质动力的量子部分做出重要贡献。
2012-09-20 physics.plasm-ph
Stochastic modelling of intermittent scrape-off layer plasma fluctuations
在磁化等离子体的刮削层的波动的单点测量通常被发现是由大振幅的突发，这是与径向运动的斑点状结构为主。这些波动的随机模型，与等离子体密度给出了一个随机序列的突发与一个固定的波形。在非常一般的条件下，该模型预测等离子体波动的偏度和峰度矩之间的抛物线关系。在指数分布的突发幅度和等待时间的情况下，波动幅度的概率密度函数被示出为伽马分布，由平均突发幅度给出的尺度参数和由突发持续时间和等待时间的比率给出的形状参数。
2012-05-25 physics.plasm-ph
A relativistic model for Quantum Plasmas
本文构建了基于量子电动力学（QED）的相对论量子等离子体动力学模型，考虑协变拉格朗日函数与四自旋、四速度效应，建立强电磁波相互作用运动方程，适用于全电磁场范围高密度等离子体场景。
2025-04-12 physics.plasm-ph
The Brillouin Instability of intense laser in relativistic plasmas
本文利用准周期近似研究了强激光在弱相对论区域（$0.1<a_0^2<0.5$）等离子体中的传输。详细计算了有效洛伦兹因子和密度波效应。其余部分研究了受激布里渊不稳定性的相对论修正。得到了受激布里渊散射（SBS）的耦合色散关系，并进行了数值研究。
2004-05-05 physics.plasm-ph
Confinement of relativistic electrons in a magnetic mirror en route to a magnetized relativistic pair plasma
在实验室中制造磁化的相对论对等离子体将使探索与宇宙中一些最具能量的事件相关的独特等离子体物理成为可能。作为迈向实验室对等离子体的一步，我们已经证明了有效的约束多$\mathrm{MeV}$电子内的脉冲功率驱动的$13$ $\mathrm{T}$磁镜场与$2.6$的镜像比。利用磁谱仪测量轴向和径向损耗来诊断约束。损失谱与$\leq 2.5$ $\mathrm{MeV}$电子限制在$\sim 1$ $\mathrm{ns}$的反射镜中一致。在能量相当的$10^{12}$电子-正电子对源的情况下，该磁镜将限制具有洛伦兹因子$γ\sim 6$和磁化强度$σ\sim 40$的相对论性对等离子体。
2022-01-21 physics.plasm-ph
Relativistic poloidal non-uniformity of the radial electric field in tokamak plasmas
本文提出了一种在托卡马克等离子体磁表面产生径向电场极向不均匀性的相对论机制。这种机制与等离子体中的电子在许多实验模式的托卡马克操作的显着的电流速度。重要的是，电场的产生不需要等离子体中电荷的传统分离。该机制可以解释TORE-SUPRA托卡马克等离子体中C+6碳离子环向旋转速度的极向不均匀性
2023-02-13 physics.plasm-ph
On the electrodynamic model of ultra-relativistic laser-plasma interactions caused by radiation reaction effects
本文提出了一个简单的电动力学模型，用以描述考虑辐射反应效应时，自洽超相对论激光与等离子体相互作用中的等离子体场结构。本文对圆偏振激光与等离子体相互作用进行了精确分析。我们定义的基本符号，如非线性介电常数，有质动力和耗散力作用在等离子体。计算了超相对论相互作用过程中产生的等离子体场结构。基于这些解决方案，我们表明，约50%的激光能量可以转换为γ射线的激光箔相互作用的最佳条件。
2013-09-23 physics.plasm-ph
Nonlinear absorption of high-intensity shortwave radiation in plasma within relativistic quantum theory
从等离子体中密度矩阵在电子与离子受激韧致辐射作用下的量子动力学方程出发，在相对论量子理论的基础上，得到了等离子体中强短波辐射的非线性吸收率。经典麦克斯韦和简并量子等离子体被认为是高强度的X射线激光。阐述了强激光辐射的非线性吸收率与偏振态的不同依赖关系。
2015-07-13 physics.plasm-ph
Self-trapping of strong electromagnetic beams in relativistic plasmas
研究了强流电磁（EM）束与热相对论等离子体的相互作用。结果表明，热压力带来了一个根本性的变化的动力学-本地化，高振幅，电磁场结构，不能访问一个冷（但相对论）等离子体，现在可以形成在定义良好的条件下。计算了在纯电子等离子体中，自导引机制捕获电磁光束形成稳定的二维孤子结构的例子。
2001-02-23 physics.plasm-ph
Radiation Emission by Extreme Relativistic Electrons and Pair Production by Hard Photons in a Strong Plasma Wakefield
本文用半经典方法导出了强等离子体尾场中极端相对论电子的辐射谱和高能光子产生正负电子对的几率。结果表明，当辐射光子的能量接近电子能量$ε$时，相对论电子在等离子体尾流场中的辐射损失在量子极限下为$ \propto ε^{2 / 3}$.量子效应将在未来的等离子体加速器中发挥关键作用。
2006-11-09 physics.plasm-ph
Theory of relativistic radiation reflection from plasmas
我们认为，从等离子体的相对论强辐射的反射，并确定的物理起源的电子的倾向，形成一个薄片，保持其本地化在其整个运动。从而证明了[A. Gonoskov等人PRE 84，046403（2011）]。利用RES原理，我们推导出一个封闭的微分方程组，描述了具有任意偏振和强度变化的辐射从具有任意密度分布的等离子体中反射的任意入射角。PIC模拟表明，该理论抓住了等离子体动力学的本质。特别是，它可以应用于研究等离子体加热和表面高次谐波产生与强激光。
2017-08-17 physics.plasm-ph
Motion of the Plasma Critical Layer During Relativistic-electron Laser Interaction with Immobile and Comoving Ion Plasma for Ion Acceleration
在相对论电子激光-等离子体相互作用体系（$a_0>1$）中，我们分析了两种不同过程下等离子体临界层的运动。当临界层离子是静止的，而不是当他们与它一起移动时，突出的差异。控制在这种制度下的等离子体临界层的速度是必不可少的创建低$β$行进加速结构的激光离子加速器（LIA）的足够的激光激发电位。在相对论诱导透明加速（RITA）方案中，重等离子体离子是固定的，只有痕量密度的轻离子被加速。相对论临界层和加速结构在激光诱导透明过程中通过电子质量的相对论性增加而纵向前移。在辐射压力加速（RPA）方案中，整个等离子体在激光辐射压力的作用下被纵向向前推动，这只有当等离子体离子与激光前沿共同传播时才可能。在RPA中，加速结构的速度除了取决于激光强度和等离子体密度之外，还取决于等离子体-离子质量。在RITA中，重的不动等离子体离子的质量不影响临界层的速度。RITA中裸露的固定离子的惯性激发电荷分离电位，而RPA在离子静止时是不可能的。
2014-03-31 physics.plasm-ph
Weibel instability on weakly relativistic produced plasma by circular polarization microwave electric field
研究了圆极化微波电场产生弱相对论等离子体的过程。电子分布函数得到这种产生的等离子体，并表明它是非平衡和各向异性。结果表明，产生的等离子体沿传播方向加速，微波电场。该方向上的电子速度强烈地依赖于电离过程中的电子起源相位和微波电场相位及其幅度。得到了该等离子体的介电张量，并研究了该等离子体的韦伯不稳定性。
2004-07-30 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
Controlling the generation of high frequency electromagnetic pulses with relativistic flying mirrors using an inhomogeneous plasma
本文提出了一种在逐渐不均匀等离子体中利用朗缪尔波（相对论飞镜）受控产生强高频电磁场的方法。波的破碎阈值取决于局部等离子体密度梯度。利用Particle-In-Cell模拟方法研究了电磁波经相对论反射镜反射后的压缩、啁啾和倍频过程。调整密度分布的形状使得能够控制反射光特性。
2012-09-18 physics.plasm-ph
Ion-Acoustic Envelope Modes in a Degenerate Relativistic Electron-Ion Plasma
本文提出了一个一维电子-离子等离子体动力学的自洽相对论双流体模型。采用多尺度微扰技术，导致波包络的演化方程，在一个非线性薛定谔型方程（NLSE）的形式。相对论效应的列入示出引入密度相关的因素，不存在于非相对论的情况下-在调制不稳定的条件。讨论了相对论效应对NLSE的线性色散律和包络孤子解的影响。
2016-07-05 physics.plasm-ph
On collisions driven negative energy waves and Weibel instability of a relativistic electron beam in a quasi-neutral plasma
提出了一个新的描述强流相对论束流通过电阻等离子体的韦伯不稳定性的准中性模型。它把电子束看作是运动的粒子，而周围的等离子体则看作是非相对论性的流体。对于有限温度梁，识别出一类新的负能量磁声波，它可以具有负能量。它们的增长，由于碰撞耗散在冷返回电流不稳定的束等离子体系统，即使是高的束温度。我们进行详细的二维和三维粒子在细胞（PIC）模拟的热束和碰撞等离子体。结果表明，在三维空间中，韦伯不稳定性仍然存在，即使是物理碰撞的背景等离子体。异常等离子体电阻率则是由双流不稳定性引起的。
2008-09-02 physics.plasm-ph
Suppression of two stream instability in relativistic electron-ion plasmas
本文研究相对论速度下电子-离子等离子体中双流不稳定性的抑制，发现高等离子体频率和现实离子-电子质量比均会压缩增长率参数空间，并通过四区域分析为高能等离子体应用提供标度律。
2025-08-23 physics.plasm-ph
Plasma bremsstrahlung emission at electron energy from low up to extreme relativistic values
本文研究了完全电离等离子体中电子的韧致辐射。电子的能量范围从几百电子伏延伸到几MeV的极端相对论能量。给出了单电子有效慢化率和麦克斯韦电子等离子体发射功率的计算结果。在相对论能量下，玻恩近似产生高度精确的结果。修正玻恩近似被认为是低能量的制度。在高能区，数值结果接近极端相对论分析结果。提出了近似数值计算结果的公式。
2011-09-19 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
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
Geometrical description of non-linear electrostatic oscillations in relativistic thermal plasmas
我们开发了一种方法，用于调查1粒子分布的形状和非线性静电振荡在无碰撞等离子体中，结合横向热运动之间的关系。一个一般的表达式，找到最大的可持续电场，并评估一个特定的高度各向异性分布。
2008-07-30 physics.plasm-ph
Angular momenta creation in relativistic electron-positron plasma
研究了相对论性正负电子等离子体中角动量的产生。结果表明，一个链的角动量携带涡是一个强大的渐近状态所维持的广义非线性薛定谔方程的系统特性。结果表明，当角动量应用于早期宇宙的MeV时期时，可能存在一种电磁起源。
2002-10-26 physics.plasm-ph
MCPlas, a MATLAB toolbox for reproducible plasma modelling with COMSOL
Leibniz Institute for Plasma Science and Technology（莱布尼兹等离子体科学与技术研究所）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；Plasma Matters B.V.
MCPlas是一个基于MATLAB的工具箱，用于在COMSOL中实现非热等离子体建模的方程基流体-泊松模型，通过JSON格式输入数据并验证，展示了电子输运和边界条件的重要性。
2026-04-17 physics.plasm-ph
On the quadruple Beltrami fields in thermally relativistic electron-positron-ion plasma
该研究针对热相对论电子-正电子-离子等离子体，分析了其自组织形成的四重Beltrami场的标度参数影响因素与特性，发现高温高离子密度下参数全为实数可形成顺磁结构，标度分离可助力场与流动生成，对多类等离子体研究有参考价值。
2024-07-12 physics.plasm-ph
Characteristics of solitary waves in a relativistic degenerate ion beam driven magneto plasma
研究了离子束存在下相对论简并磁等离子体中小振幅离子声孤波的非线性传播。根据Zakharov-Kuznetsov（Z-K）方程，导出了描述相对论非简并磁化正离子和含有磁化简并相对论电子的离子束中孤立波演化的非线性方程组。离子束是这类等离子体系统中普遍存在的成分，它对高密度等离子体系统中孤立波的传播起着决定性的作用。在不同物理参数的适当条件下，详细地考察和讨论了波传播具有典型孤子特性的条件。亚声波和超声波都可以在不同物理条件下具有不同特性的等离子体中传播。波在亚音速和/或超音速制度进行了详细的分析。在弱（或非相对论）和相对论等离子体中，离子束浓度、磁场以及离子束流速度对小振幅微扰的振幅和宽度的控制起着重要作用。
2018-01-08 physics.plasm-ph
Equations and improved coefficients for paralleltransport in multicomponent collisional plasmas: method and application for tokamak modelling
本文给出了多组分碰撞等离子体中平行输运系数的新的解析表达式。它们是[V.M.日丹诺夫多组分等离子体中的传输过程，第44卷。10 2002.]，基于Grad的21N矩方法。输运系数的计算被认为是显式和近似的方法。精确应用此封闭的Braginskii输运方程进行了讨论。考虑了粘度对热通量的依赖性。改进的表达式实施到SOLPS-ITER代码和氘和氖ITER的情况下进行测试。在[V.M.]中发现一些错别字。日丹诺夫多组分等离子体中的传输过程，第44卷。10 2002.]已更正。
2021-06-28 physics.plasm-ph
Relativistic Topological Waves from Cherenkov and Doppler Resonances in Self-Magnetized Laser Plasmas
激光与等离子体相互作用可以在等离子体-等离子体界面自然产生强磁场。利用理论分析和完全三维粒子模拟，我们证明了相对论拓扑波可以产生通过切伦科夫和多普勒共振的飞秒强激光脉冲与近临界密度等离子体的相互作用。在自磁化等离子体-等离子体界面处，出现了一个新的慢波分支。其相速度远小于激光脉冲的群速度和电子束速度。因此，切伦科夫共振条件可以容易地满足。此外，由于电子经历电子感应加速器振荡，多普勒共振也可能发生，并负责在我们的模拟中观察到的几个频移分支的激发。在激光脉冲通过后，我们观察到一个相对论振幅和频率接近局域等离子体频率的快剩余模。即使在激光脉冲离开等离子体之后，这种模式仍会在数十个激光周期内继续加速电子。
2022-09-14 physics.plasm-ph
Relativistic magnetic reconnection driven by a laser interacting with a micro-scale plasma slab
磁重联是一种基本的等离子体过程，通过体加速和欧姆耗散，将嵌入的磁场能量转换为等离子体动能和热能。在许多高能天体物理事件中，磁重联被用来解释非热特征。然而，场能量转移到等离子体中以驱动所观察到的发射的过程仍然没有得到正确的理解。在这里，通过三维粒子模拟的一个现成的（TW-毫焦耳级）激光与微尺度等离子体板相互作用，我们表明，当电子束激发的板的两侧接近等离子体结构的末端，超快相对论磁重联发生在一个磁为主的（低- $β$）等离子体。由此产生的有效的粒子加速导致相对论电子射流的发射与截止能量$\sim$ 12兆电子伏。提出的方案可以显着提高理解的基本问题，如相对论性磁重联的重联率，场耗散和粒子加速。
2017-08-25 physics.plasm-ph
Feasibility of optical probing of relativistic plasma singularities
相对论性等离子体多股流中的奇异性能有效地产生相干高频辐射，如相对论性飞镜概念[S。V. Bulanov等人，物理修订信函91，085001（2003）]和通过奇点发射辐射的突发增强（BISER）[Pirozhkov等人，科学报告7，17968（2017）]。直接观察这些奇点是具有挑战性的，因为它们的极端尖锐性（数十纳米），相对论速度和瞬态非局部性质。我们建议使用超快（几个光周期）光学探针来识别相对论等离子体奇点。我们的粒子在细胞（PIC）模拟表明，这种诊断是可行的。
2019-03-08 physics.plasm-ph
Propagation of Electromagnetic Waves in Resistive Pair Plasma and Causal Relativistic Magnetohydrodynamics
本文从相对论性双流体方程出发，采用单流体理论研究了电磁波在电阻对等离子体中的传播。当用电子/正电子惯性变量归一化的电阻率超过一个临界值时，电磁波的色散关系表明真空中的群速度大于光速。然而，在这种情况下，也发现等离子体参数小于1：即，电子-正电子对介质不再可以被视为等离子体。因此，简单的双流体近似是无效的。这证实了电磁波在等离子体中的超光速传播是被禁止的--这一结论与相对论因果律是一致的。作为替代方案，我们提出了一套新的方程的“因果相对论磁流体力学”，这两个非零电阻率，但符合因果关系的原则。
2008-10-07 physics.plasm-ph
On a hydrodynamic description of waves propagating perpendicular to the magnetic field in relativistically hot plasmas
由浓度场、速度场、平均逆相对论$γ$函子和逆相对论$γ$函子的通量四个方程组成的等离子体流体力学模型，用于研究电磁波在垂直于外磁场传播时的高频频谱。与非相对论温度相比，在接近电子静止能量的温度下考虑的热效应大大改变了色散方程。对这些变化进行了分析。
2021-08-02 physics.plasm-ph
Semi-relativistic hydrodynamics of three-dimensional and low-dimensional quantum plasma
在量子流体动力学方程中考虑了流-流相互作用、达尔文相互作用和弱相对论附加对动能的贡献。本文描述了二维等离子体（例如二维电子气）流体力学方程的特点。结果表明，达尔文相互作用和弱相对论加动能引起的力场被部分减弱。计算了三维和二维半相对论性朗缪尔波的色散。
2014-07-01 physics.plasm-ph
Three dimensional filamentary structures of a relativistic electron beam in Fast Ignition plasmas
用三维粒子模拟方法研究了快点火聚变中相对论电子束的结构和电磁场。模拟明确地包括返回等离子体电流中的碰撞，并清楚地研究了束流温度和碰撞对所产生的晶体结构生长的影响。
2008-11-13 physics.plasm-ph
Four-Fluid Axisymmetric Plasma Equilibrium Model Including Relativistic Electrons and Computational Method and Results
最近发展了一个非相对论性多流体等离子体轴对称平衡模型，以考虑除了热电子和离子流体之外的高能电子流体的存在。本文建立并报道了含相对论性高能电子的多流体等离子体的平衡方程。流体模型近似中的相对论效应可以以两种方式出现：由于大的宏观流体速度与光速相当，以及大粒子的微观随机运动，如果温度变得与电子静止质量能量相当或大于电子静止质量能量，则其变得显著。发现相对论广义角动量的轴向分量可以用来描述相对论轴对称平衡。该配方被施加到一个四流体等离子体组成的相对论高能电子流体，热电子流体，和两个热离子物种（例如质子和硼离子）的流体。得到了与静电势一致的四流体密度表达式，并将其应用于计算中。一个例子平衡近似四流体等离子体最近观察到的无螺线管ECRH维持球形环面等离子体的计算和介绍。第二个平衡，扩展的高能电子温度的第一个例子到679 keV的计算揭示显着的相对论效应。
2021-02-19 physics.plasm-ph
Lorentz invariant "potential magnetic field" and magnetic flux conservation in an ideal relativistic plasma
定义了理想相对论等离子体中磁场的洛伦兹不变标量函数。这些不变量被等离子体流体运动平流输送，并起到R.躲在安里面。1，59（1983）在Ertel定理的线上。从这些不变量中，我们恢复了欧拉-拉格朗日变量映射中磁场分量的柯西条件。此外，所采用的程序使我们能够制定阿尔文定理的磁通量通过一个表面与等离子体的洛伦兹不变形式的守恒。
2018-08-10 physics.plasm-ph
Kinetic Theory of Radiation in Nonequilibrium Relativistic Plasmas
多粒子QED被应用于含有相对论电子和非相对论重粒子的多组分等离子体中辐射过程的动力学理论。在非平衡格林函数技术的框架内，得到了电磁场涨落的输运方程和质量壳方程。我们表明，横向场的关联函数可以分解成尖锐的峰值（非洛伦兹）部分，描述共振（传播）光子和离壳部分对应的虚光子等离子体。纵向场关联函数和相对论电子的关联函数也有类似的分解。作为一个新的结果，导出了有限谱宽共振光子的动力学方程。粒子和场关联函数的离壳部分对于计算相对论等离子体中的局域辐射功率和恢复真空QED的结果是必不可少的。讨论了等离子体效应和相对论准粒子谱函数的碰撞加宽对辐射过程的影响。
2009-02-03 physics.plasm-ph
Phase Mixing of Large Amplitude Relativistic Electron Plasma Oscillation With Inhomogeneous Ion Background
本文研究了具有时间无关的空间周期性离子密度分布的相对论大振幅非线性等离子体波的相位混合。非均匀离子随着电子质量的相对论性变化，使波的特征频率具有空间依赖性，从而由于相位混合而在任意小的振幅处破裂。利用Bogoliuboff和Kryloff平均方法，在弱相对论极限下得到了一个近似的时空相关解。我们发现，在离子密度扰动的变化和相对论电子质量的变化有显着的效果在修改的时间，在相混合发生。
2018-02-13 physics.plasm-ph
Kineclinic magnetogenesis in relativistic collisionless plasmas
Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）；Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）
该研究提出相对论性非碰撞等离子体中动能学效应的机制，通过粒子-网格模拟验证了其在磁场和涡量生成中的作用。
2026-01-09 physics.plasm-ph
A hydrodynamic model of Alfvenic waves and fast magneto-sound in the relativistically hot plasmas at propagation parallel to the magnetic field
研究了相对论热等离子体中的阿尔文波和快磁声。本研究基于一个新的等离子体流体力学模型，该模型包含四个物质场方程：浓度场和速度场\emph{and}、平均反向相对论$γ$函子和反向相对论$γ$函子的通量。发现了三种不同的阿尔文波谱行为的温度区，对于快磁声，得到了四种不同的温度区。所有这些制度显示相当大的变化，从非相对论性制度。解析地得到了平行于外磁场传播的电磁横波的色散方程。数值分析了它们的小频率解。
2021-08-28 physics.plasm-ph
Self-Channeling of Relativistic Laser Pulses in Large-Scale Underdense Plasmas
采用二维粒子模拟方法研究了强激光脉冲在欠密等离子体中的相对论自聚焦和沟道效应。在PIC模拟中恢复了稳态真空通道的解析解。结果表明，否则稳定的通道可以加速电子由于表面波的通道的墙壁上。有限电子密度的相对论细丝对横向调制是不稳定的，横向调制导致激光脉冲在非线性阶段分裂成独立的细丝。不同制度的相对论性自聚焦和沟道，包括电子加热，横向不稳定性和分裂的细丝进行了讨论，其特征在于使用等离子体密度和激光功率。
2010-05-13 physics.plasm-ph
Relativistic spherical plasma waves
紧聚焦的激光脉冲在低密度等离子体中发散或会聚时会产生尾波，其局部结构为球面波。在这里，我们报告的理论研究的相对论性球面尾波及其性质，包括波破碎。这些波可能适合作为粒子注入器或飞行镜，既反射又聚焦辐射，从而实现独特的X射线源和非线性QED现象。
2011-01-26 physics.plasm-ph
Nonlinear dynamics of electromagnetic pulses in cold relativistic plasmas
本文从非线性动力学的角度研究了非线性电磁脉冲在一维相对论电子-离子等离子体中的自洽传播。我们展示了如何一系列的哈密顿分岔产生的电场是相关的粒子加速的问题。这些分叉的解决方案和早期的分析结果之间的连接。
2004-10-19 physics.plasm-ph
Transverse Dynamics and Energy Tuning of Fast Electrons Generated in Sub-Relativistic Intensity Laser Pulse Interaction with Plasmas
实验研究了亚相对论强度激光等离子体相互作用中准单能电子束的产生机制。观察到的电子加速制度展开与二维粒子在细胞模拟的激光尾波场产生的自调制制度。
2006-05-20 physics.plasm-ph
Inverse Problem Instabilities in Large-Scale Plasma Modelling
我们对物理系统的理解通常取决于我们将复杂的计算模型与测量的实验结果相匹配的能力。然而，具有大参数空间的模拟遭受逆问题不稳定性，其中类似的模拟输出可以映射回非常不同的输入参数集。虽然具有根本重要性，但由于全面探索参数空间需要大量的模拟，因此这种不稳定性很少得到解决。在这里，我们展示了贝叶斯机器学习如何用于解决逆问题不稳定性，并将其应用于等离子体物理中两个流行的实验诊断。我们发现，从测量中提取信息的基础上，简单地与模拟协议是不可靠的，并导致显着低估的不确定性。我们描述了如何统计量化不稳定的逆模型的影响，并描述了一种方法来减轻其影响的实验设计。
2018-07-03 physics.plasm-ph
