On the breaking of a plasma wave in a thermal plasma: I. The structure of the density singularity
Sergei V. Bulanov, Timur Zh. Esirkepov, Masaki Kando, James K. Koga, Alexander S. Pirozhkov, Tatsufumi Nakamura, Stepan S. Bulanov, Carl B. Schroeder, Eric Esar… 展开作者
Sergei V. Bulanov, Timur Zh. Esirkepov, Masaki Kando, James K. Koga, Alexander S. Pirozhkov, Tatsufumi Nakamura, Stepan S. Bulanov, Carl B. Schroeder, Eric Esarey, Francesco Califano, Francesco Pegoraro
The structure of the singularity that is formed in a relativistically large amplitude plasma wave close to the wavebreaking limit is found by using a simple waterbag electron distribution function. The electron density distribution in the breaking wave has a typical "peakon" form. The maximum value of the electric field in a thermal breaking plasma is obtained and compared to the cold plasma limit. The results of computer simulations for different initial electron distribution functions are in agreement with the theoretical conclusions.
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
Re-appraisal and extension of the Gratton-Vargas two-dimensional analytical snowplow model of plasma focus - Part II: Looking at the singularity
最近重新访问和扩展的Gratton-Vargas雪犁模型(S K H Auluck,Physics of Plasmas,20,112501(2013))已经引起了对致密等离子体焦点(DPF)的某些方面的重要的新见解,尽管其是不涉及等离子体现象的纯运动学描述。它能够提供一个很好的适合在至少4个大型设施的实验电流波形。它已被用于构造一个局部曲线参考系,其中的质量,动量和能量守恒定律可以有效地减少到一维双曲守恒定律方程。它的效用在全局参数优化的器件参数已被证明。这些特征表明,Gratton-Vargas模型值得仔细研究其在DPF奇异相附近的假定限制。本文在Gratton和Vargas原有工作的基础上,讨论了它在器件轴附近的发展,但有一些不同之处。它示出的Gratton-Vargas偏微分方程的解决方案的时间后,电流奇异性,表现出一个不断扩大的有界体积,(它可以作为模型的扩大等离子体柱)和减少的动态电感的放电,尽管没有内置的流体动力学。这使得该模型能够定性地再现DPF实验中的电流导数的特征形状,而不参考任何等离子体现象,如不稳定性,异常电阻或流体动力冲击波从轴的反射。轴向传播的解决方案表现出幂律依赖于无量纲的时间从奇异性的时间,这是类似的幂律关系的理论预测的点爆炸在理想气体中,这也已被观察到的实验。
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)]。
Burst Intensification by Singularity Emitting Radiation in Laser Plasma
National Institutes for Quantum Science and Technology (QST)(国立量子科学和技术研究院);Kansai Institute for Photon Science (KPSI)(关西光子科学研究院);Osaka University(大阪大学);Institute for Open and Transdisciplinary Research Initiatives(开放与跨学科研究倡议研究所);Kyoto International University Academy(京都国际大学学院);Rokkasho Institute for Fusion Energy(六所核聚变能源研究所);Hiroshima University(广岛大学);Graduate School of Advanced Science and Engineering(先进理工学研究科);Extreme Light Infrastructure ERIC(超强光基础设施欧洲研究基础设施合作组织);ELI Beamlines Facility(ELI光束线设施)
Study of Coherent and Incoherent Plasma Emissions: Role of Plasma Wave Excitation and Breaking
在这里,我们实验映射的电子等离子体波在激光固体相互作用的动力学。我们做了时间分辨测量的二次谐波和硬X射线产生的相互作用的强($10^{16} W cm^{-2}$,100 fs,800 nm)激光与固体表面上产生的预等离子体。在这个时间分辨研究中探索的参数空间包括尺度长度、激光偏振和激光强度的变化。这些测量一起完成带来了强驱动的电子等离子体波行为的新功能,这还没有被实验探索到目前为止。我们根据共振吸收和破波机制对结果进行建模。谐波和X射线发射显示出对比的行为,这表明试图通过蛮力来提高谐波效率的陷阱。然而,通过简单的调整,我们观察到,硬X射线可以增强或控制高达两个数量级和二次谐波高达一个数量级的最佳条件下。这些结果将有助于我们理解短波长产生和快速粒子产生的控制机制,以开发更有效的应用源。
Nonlinear Dynamics of Relativistically Intense Cylindrical and Spherical Plasma Waves
利用Dawson片模型[J. M. Dawson,Phys.Rev.113,383(1959)]。研究发现,圆柱形和球形空间电荷振荡打破通过相位混合的过程中,在一个任意小的振幅,由于几何和相对论质量变化效应引入的非谐性。相位混合时间(波破碎时间)的一般表达式已被推导出来,它示出,对于这两种情况下,它的规模与初始波振幅的立方成反比。最后用一个基于Dawson薄板模型的数值程序验证了这种解析解的正确性。
Gyrotropy-Induced Symmetry Breaking of Erosion Hot Spots on Antenna Limiters during High-Power Tokamak RF Operation: Mechanisms and Mitigation Strategies
Breaking seed dormancy in Mediterranean Brassica rapa wild populations: is cold plasma treatment efficient?
GEVES, Station Nationale d'Essais de Semences(GEVES国家种子试验站);Sorbonne Université(索邦大学);University of Palermo(巴勒莫大学);University of Sciences and Technology Houari Boumediene USTHB(胡阿里·布迈丁科学技术大学);IGEPP Institut de Génétique Environnement et Protection des Plantes Bretagne-Normandie(布列塔尼-诺曼底植物遗传环境及保护研究所)
Control of Electron Energy Distribution Functions by Current Waveform Tailoring in Inductively Coupled Radio Frequency Plasmas
State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Technology, International Joint Research Laboratory of Magnetic Confinement Fusion and Plasma Physics, School of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学电气与电子工程学院,电磁场与微波技术全国重点实验室,磁约束聚变等离子体物理国际联合研究中心);School of Physics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院);Chair of Applied Electrodynamics and Plasma Technology, Faculty of Electrical Engineering and Information Sciences, Ruhr University Bochum(鲁尔大学波鸿分校电气工程与信息科学学院应用电动力学和等离子体技术教席);School of Physics and Mechanics, Wuhan University of Technology(武汉理工大学物理学与机械学院)
An analytical optimization of plasma density profiles for downramp injection in laser wake-field acceleration
Università di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学);INFN, Sez. di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部);Extreme Light Infrastructure - Nuclear Physics, IFIN-HH(极亮基础设施-核物理,IFIN-HH)