Reply to "Comment on Novel attractive forces between ions in quantum plasmas" [arXiv:1212.4286]
我们正在回应Tyshetskiy和Vladimirov [arXiv：1212.4286]对Shukla和Eliasson [arXiv：1112.5556]最近发表的一篇论文的评论，关于在密集量子等离子体中被简并电子屏蔽的相同符号的固定测试离子电荷上发现一种新的吸引力。
2013-01-13 physics.plasm-ph
Suppression of vortical turbulence in plasma of mass-separator in crossed electrical and magnetic fields due to finite lifetime of electrons and ions and due to finite system length
考虑纵向不均匀性和等离子体电子、离子离开系统的有限时间，导出了描述在径向电场和轴向磁场交叉作用下圆柱形等离子体中涡旋湍流激发不稳定性发展的色散方程。结果表明，系统时间的有限长度和等离子体电子和离子离开系统的有限时间导致不稳定性阈值的出现和不稳定性发展的增长率的降低。
2020-01-24 physics.plasm-ph
Ultrashort Time-Integrated Diagnosis of Laser-Heated Deuterium Ions in Dense Plasma via Fusion Neutron Spectra
提出利用百赫兹飞秒激光诱导D(D,n)3He中子谱与飞行时间探测，诊断稠密等离子体中氘离子皮秒尺度温度和角分布，并经PIC模拟验证。
2025-08-31 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
Experimental verification of Boltzmann equilibrium for negative ions in weakly collisional electronegative plasmas
在直流多偶极室中研究了Ar-O_2弱碰撞电负性等离子体。观察到一个带负电的核和一个带正电的晕。非漂移体中负离子与电子的密度比（α）为0.43。利用离子声波的相速度和激光诱导荧光法测得的正离子的漂移速度，得到了α的分布。实验表明负离子处于玻尔兹曼平衡，温度为0.06 \pm 0.02 eV。在负电性核和正电性晕之间没有发现双层结构。
2012-03-25 physics.plasm-ph
Head-on collision of ion acoustic shock waves in collisionless plasma with pair-ions and electrons
研究了由正负离子和电子组成的非磁化无碰撞等离子体系统中离子-声冲击波（IASW）的迎头碰撞及其对冲击波（单调和振荡）形成和相移的影响。孤子解是从双侧Korteweg-de Vries Burger（KDVB）方程导出的。采用扩展的Poincare-Lighthill-Kuo（ePLK）方法得到KdVB方程。假设负离子是不动的，电子在等离子体中遵循玻尔兹曼能量分布。等离子体的参数，如密度比和运动粘度的静电激波轮廓，相移，振幅，形成的冲击（单调和振荡），以及对孤立子的解决方案的影响进行了研究。结果表明，正负离子的密度比对冲击波的形成和碰撞后的相移起着至关重要的作用。
2018-06-06 physics.plasm-ph
A variational atomic model of plasma accounting for ion radial correlations and electronic structure of ions (VAMPIRES)
我们提出了一个离子-电子等离子体（或核-电子等离子体）模型，该模型考虑了原子核周围的电子结构（即离子结构）以及离子-离子相关性。模型方程是通过近似自由能泛函的极小化得到的，并证明了模型满足维里定理。该模型的主要假设是：1）原子核被视为经典的不可区分的粒子; 2）电子密度被视为均匀背景和围绕每个原子核的球对称分布（等离子体中的离子系统）的叠加; 3）使用团簇展开（非重叠离子）来逼近自由能; 4）通过近似积分方程来模拟产生的离子流体。在本文中，该模型仅在其平均原子版本中描述。
2022-11-16 physics.plasm-ph
Atomic energy levels population kinetics in dense plasmas - plasma ions electric microfield mixing dynamics effect (I): the general theory
本文引入了考虑等离子体离子微电场混合动力学效应的原子能级分数动力学方程组。我们提出的方程组是从全量子多原子态密度矩阵主方程推导出来的。这个原子动力学方程系统的分析推导是基于引入一个新的层次链方程，涉及一组新的统计原子变量。通过引入关系定义截断方程的层次链，得到最终的原子动力学方程组。我们表明，最终的方程组包含一个新的等离子体离子的微电场依赖于原子速率有关的过程中的混合动力学的原子能态。本文给出了该速率的解析表达式。本文讨论了X射线自由电子激光（XFEL）与固体密度物质相互作用产生的致密等离子体辐射的重要性。
2017-02-15 physics.plasm-ph
Viscosity of a multispecies plasma containing hydrogen and high-Z ions
含氢和高Z离子物质的材料被用于各种高能量密度物理（HED）应用中，并且随着这些物质成为完全电离的多物质等离子体，研究它们的输运性质变得越来越重要。特别是，显着的实际利益，是等离子体粘度的分析，因为它可以确定的HED系统的稳定性和湍流特性。D. Ryutov [Phys.Plasmas 3，4336（1996）]指出，在多物种等离子体中存在大量的氢可以显著地提高其粘度。本文详细分析了这种效应，并精确计算了相应的粘滞系数。
2014-08-15 physics.plasm-ph
Signatures of fluid and kinetic properties in the energy distributions of multicharged Ta ions from nanosecond laser-heated plasma
对纳秒激光加热等离子体中产生的Ta离子的能量分布进行了理论和实验研究，其能量密度为4 $\times$ ~ 10 $^{15}$ W/cm $^{2}$.它们是用静电光谱仪和电荷收集器在远离目标的地方测量的。阴影术和干涉法被用来表征等离子体的电子密度范围从10 $^{18}$到10 $^{20}$ cm $^{-3}$的等离子体膨胀的第一个纳秒的等离子体动力学。实验数据清楚地表明，两个组件的能量分布取决于离子的电荷状态。这些组件进行了讨论，在光的流体和动力学描述的膨胀等离子体。特别是，与3D流体动力学（Troll）和1D 3V粒子在细胞（XooPIC）代码进行的计算的定量比较表明，在等离子体-真空界面处产生的双层在高能量下最高电荷态离子的加速中起着至关重要的作用。
2018-11-22 physics.plasm-ph
Comment on "Ion velocity analysis of rotating structures in a magnetic linear plasma device" [Phys. Plasmas 25, 061203 (2018)]
在最近的一篇论文（Phys. Plasmas 25，061203，2018）中，作者分析了在低磁场下等离子体中产生的重离子所经历的电离子漂移速度。不幸的是，他们使用了经典的ExB漂移公式，该公式仅适用于平板几何形状。作者没有考虑到圆柱形的几何形状会引起离子绕柱轴的缓慢电漂移。此外，离子的低磁化引起大于等离子体柱的直径的拉莫尔半径。离子刚产生后的运动与局部电场平行，而不是如作者所指出的垂直。大多数情况下，离子在经历沿着经典指导中心理论计算的电漂移之前被中和。作者没有仔细考虑到这一点，因此本文提出的激光诱导荧光测量的理论分析显然是无效的。
2019-07-02 physics.plasm-ph
Self-trapping and acceleration of ions in laser-driven relativistically transparent plasma
利用粒子模拟方法研究了激光驱动相对论透明等离子体中离子的自陷和加速。建立了一个基于离子波破碎的理论模型来描述离子演化和离子俘获。确定了离子捕获的阈值。在阈值附近，离子捕获是自我调节的，并且当捕获的离子的数量足够大时停止。该模型适用于离子捕获的三维几何形状。根据幂律标度，解析地导出了波断点附近离子和电场的纵向分布。得到了俘获电荷面密度随离子波破碎强度的变化关系，当激光强度一定时，俘获电荷面密度与靶密度成正比。仿真结果验证了模型的正确性。
2019-04-01 physics.plasm-ph
Non equilibrium velocity distributions of H- ions in H2 plasmas and photodetachment measurements
本文从理论上研究了多尖峰离子源中典型条件下负氢离子H ~-的能量分布函数。H/H_2混合物的情况下，研究了H-传输的动力学方程的Monte Carlo解。对于完全离解的H等离子体和均匀约化电场（E/N）的情况，得到了一个简单的解析模型。结果与激光光剥离实验推导出的两组分布吻合得很好，并解释了低能组作为负离子与H原子的电荷交换碰撞的效果。
2007-05-30 physics.plasm-ph
Ionization potential depression in degenerate plasmas and Pauli blocking of multi-electron ions
University of Rostock（罗斯托克大学）
基于量子统计方法，研究自由电子简并条件下部分电离等离子体的组成，考虑泡利阻塞效应，提出介质中薛定谔方程近似，给出电离度和莫特效应新结果。
2026-06-15 physics.plasm-ph
Coulomb driven energy boost of heavy ions for laser plasma acceleration
激光加速重离子的动能得到了前所未有的提高。用强度为$6\times 10^{19}$ W/cm $^{2}$的超短激光脉冲辐照超薄金箔。利用$1.3$焦耳激光能量作用于靶，获得了动能高达$> 200$ MeV、能量分布带宽受限的高电荷态金离子。$1$ D和$2$ D细胞内粒子模拟显示了对离子电离的空间依赖性如何导致加速电场的增强。我们的理论模型考虑了沿靶法线的变化的电荷密度，并且能够解释高电荷离子的能量提升，从而导致重离子的激光加速效率更高。
2014-12-11 physics.plasm-ph
Heating of ions by low-frequency Alfvén waves in partially ionized plasmas
在太阳大气中，色球和日冕等离子体比可见光球热得多。太阳大气的加热，包括部分电离的色球层和日冕，在很大程度上仍然未知。本文证明了在部分电离的低β等离子体中，离子可以被频率很低的阿尔文波加热。这不同于其他阿尔文波相关的加热机制，如离子中性碰撞阻尼的阿尔文波和加热所描述的共振阿尔文波加热以前的工作。在本文中，我们发现在部分电离的等离子体中，非共振Alfvén波加热的效率比没有离子-中性粒子碰撞时低，并且加热效率取决于离子-中性粒子碰撞频率与离子回旋频率的比值.
2011-03-17 physics.plasm-ph
The electron acoustic waves in plasmas with two kappa-distributed electrons at the same temperatures and immobile ions
研究了具有两个κ分布电子和稳态离子的等离子体中线性电子声波的传播。假设两个电子的温度相同，但Kappa指数不同。结果表明，当一个kappa指数足够小而另一个kappa指数足够大时，电子声波存在弱阻尼区。数值研究了色散和阻尼率。分析了弱阻尼电子声波的参数空间。此外，还将本模型中的电子声波与其它模型中的电子声波，特别是双温电子等离子体中的电子声波进行了比较。最后，我们进行了Vlasov-Poisson模拟来验证理论。
2021-08-04 physics.plasm-ph
On electrostatic modes in multi-ion and pair-ion collisional plasmas
讨论了含有正离子和负离子的等离子体的物理学，特别注意最近产生的含有等质量和相反电荷的离子的对离子等离子体。讨论了实验中观察到的垂直于周围磁场矢量方向的密度梯度的影响。此外，可能存在的电子进行了讨论的背景下，等离子体模式传播的角度相对于磁场矢量。电子可以被添加到等离子体或进入附着到负离子的等离子体，然后由于碰撞而从离子释放。结果表明，在存在密度梯度的情况下，冷等离子体中的电子等离子体模可以变为后向模，这种行为既可以由电子数密度控制，也可以由垂直方向上的模数控制.在具有热电子的等离子体中，由电子碰撞和密度梯度的组合驱动，并且在离子的响应类似于声音模式的情况下，即，对于未磁化的离子，意味着模式频率远高于离子回旋频率或模式波长短于离子回旋半径。在纯的成对离子等离子体的情况下，对于较低的频率和接近于最近实验中使用的那些参数，受扰动的离子可能感受到磁场的影响。在这种情况下，等离子体模式也变得向后，类似于实验观察到的但尚未解释的向后模式的特征。
2008-05-16 physics.plasm-ph
Stopping of ions in a plasma irradiated by an intense laser field
研究了强辐射场作用下重离子与电子等离子体的非弹性相互作用。假设$ω_{0} >ω_{p}$，其中$ω_{0}$是RF的频率，$ω_{p}$是等离子体频率，计算了与RF周期平均的测试离子的阻止功率。为了突出辐射场的影响，我们提出了一个比较我们的分析和数值计算结果得到的非零RF与那些消失的RF。它已被证明，射频可以大大降低慢离子的平均能量损失，而在高速增加它。此外，已经表明，当等离子体电子的入射速度超过离子速度时，由于RF而导致的抛射离子的加速预期在高速度下并且在RF的高强度极限下。
2011-11-13 physics.plasm-ph
Towards enhanced performance in fusion plasmas via turbulence suppression by MeV ions
兆电子伏（MeV）α粒子将是磁约束聚变反应堆中等离子体加热的主要来源。然而，α粒子的大部分能量不是加热燃料离子，而是转移到电子上。此外，α粒子也可以激发Alfvenic不稳定性，以前被认为是有害的。与预期相反，我们证明了有效的离子加热MeV离子和强快离子驱动的Alfvenic不稳定性在最近的实验中的联合欧洲环（JET）的存在。这些实验与国家的最先进的建模工具的详细运输分析解释了观察。在这里，我们展示了一种新型的湍流抑制和改进的能量绝缘等离子体与MeV离子和充分发展的Alfvenic活动，通过一个复杂的多尺度机制，产生大规模的带状流。这种机制有望使α粒子加热占主导地位的聚变反应堆更经济地运行，并最终降低聚变电力的成本。
2020-11-02 physics.plasm-ph
Significant Contribution of Projectile Excited States to the Stopping of Slow Helium Ions in Hydrogen Plasma
慢重离子在等离子体中的能量沉积和原子过程，如电子俘获、电离、激发和辐射衰变等，是一个尚未解决的基本问题。在这里，我们调查，实验和理论上，停止100千电子伏=u氦离子在一个定义良好的氢等离子体。我们精确的测量结果表明，与常用的有效电荷的半经典方法的预测相比，能量损失要高得多。通过求解含时速率方程（TDRE），计算了所有主要的入射态和所有相关的原子过程，计算结果与实验数据非常吻合。我们还发现，作为电子俘获和电离的桥梁，射弹激发态及其辐射衰变可以显著影响平衡电荷态，从而导致等离子体中离子停止的显著增加。
2020-06-02 physics.plasm-ph
Effect of thermal ions on fluid nonlinear frequency shift of ion acoustic waves in multi-ion species plasmas
提出了一个考虑离子温度影响的多离子等离子体中离子声波（IAWs）的流体非线性频移模型。由于在惯性约束聚变（ICF）等离子体中存在热离子，同时存在太阳风，因此在IAWs的非线性频移中需要考虑热离子的影响。然而，现有的模型[Berger等人，Physics of Plasmas 20，032107（2013）; Q. S. Feng等人，E 94，023205（2016）]仅考虑冷离子流体模型。这种考虑多离子组分和热离子的完整理论将更精确地计算大振幅非线性激光器的频率，特别是高离子温度的慢模，在空间物理和惯性约束聚变中具有广泛的应用前景。
2019-06-24 physics.plasm-ph
Investigation of heavy ions diffusion under the influence of current-driven mechanism and compositional waves in plasma
我们认为扩散所造成的霍尔效应和电流的综合影响，并认为，这种扩散形式的化学不均匀性等离子体。所考虑的机制可以负责在实验室和天体物理等离子体中的元素斑点的形成。这种电流驱动的扩散可能伴随着一种以前没有考虑过的特定类型的波的传播。在这些波中，杂质数密度波是单独的，其频率由杂质离子的电流和种类决定。当等离子体中的磁压力远大于气体压力时，这些成分波就存在。这样的波导致化学成分的局部变化，因此可以通过谱线中发射的变化来表现它们自己。
2016-05-25 physics.plasm-ph
Ionization potential depression model with the influence of neighboring ions for warm/hot and dense plasma
针对温稠密等离子体，提出考虑邻近离子对屏蔽势和电离条件直接贡献的电离势降低模型，与Al、Mg、Si等离子体实验数据吻合良好。
2025-05-24 physics.plasm-ph
Classification of head-on collisions of ion-acoustic solitary waves in a plasma with cold ions and Boltzmann elecrons
用粒子模拟方法研究了由冷离子和玻尔兹曼电子组成的无碰撞等离子体中离子-声孤立波的迎头碰撞。结果表明，孤立波碰撞可以发生在不同的情况下。孤立波在碰撞后保持或不保持其振幅和形状，取决于其初始振幅。初始振幅的范围内，孤立波保持其身份碰撞后，建立。使用的碰撞孤立波的初始振幅图考虑可能的碰撞情况进行了讨论。确定了对应于不同碰撞情形的初始振幅图中的特征区域，并提出了等离子体中离子-声孤立波迎头碰撞的分类。
2018-12-19 physics.plasm-ph
Temperature Equilibration Rate of Quasi-Monoenergetic Deuteron Beam in a Fusion Plasmas
在快点火过程中，由于入射离子与背景等离子体离子之间存在较大的温差，束流的热平衡速率对能量沉积有重要影响。本文利用动力学理论方程计算了准单能氘束与等摩尔氘氚聚变等离子体的温度平衡率。在这个理论中，二元碰撞由玻尔兹曼方程描述，集体效应由勒纳尔-巴列斯库方程描述。结果表明，在较高的背景温度下，$T_{b}=100 keV$，由于氘束与离子等离子体交换了大部分能量，离子相互作用对温度平衡速率的影响增大
2017-12-13 physics.plasm-ph
The dynamics of dust particles during the laser-induced plasma process: Self-similar expansion in a liquid
液体离子在液体环境中激光烧蚀产生的尘埃等离子体中的作用仍然不清楚。为此，我们利用自相似方法研究了液态离子对等离子体膨胀前沿的影响。流体方程已被用于尘埃粒子和离子种类，除了超热电子分布。我们处理的膨胀过程中存在和不存在的液体离子。尘埃离子初始数密度比，超热因子kappa，尘埃电子初始温度比，和尘埃离子原子序数的膨胀前的影响已经解决。我们的研究结果表明，在单离子的情况下，改变高能电子的超热性对尘埃离子膨胀的影响最显着。此外，我们观察到，在双离子的情况下，液体离子的质量对尘埃离子的动力学的影响最大。
2022-03-29 physics.plasm-ph
Anomalous time of flight behavior of fast ions in laser produced aluminum plasma
在这项工作中，多电荷离子发射从铝等离子体的Q开关Nd：YAG激光器产生的动力学进行了研究，飞行时间（TOF）的测量从朗缪尔探针（LP）和光谱（STOF）在0.02毫巴的Ar环境下。系统地研究了多电荷离子、背景中性粒子和离子在不同激光强度下的时间演化。时间演化表明，所有物种都具有双峰结构的所有激光强度的研究。快峰是尖锐的，而慢峰是广泛的，类似于在以前的研究中观察到的。此外，更高电荷的离子具有更高的速度，表明来自在膨胀的非常初始的时间阶段产生的瞬态电场的加速。有趣的是，快峰被延迟，而慢峰随着激光强度的增加而在时间上提前，这在早期的研究中没有报道。观测结果表明，双极电场在TOF剖面的意外观测行为中可能起作用。
2022-06-10 physics.plasm-ph
Quantum Treatment of Kinetic Alfvén Waves instability in a dusty plasma: Magnetized ions
研究了三分量非简并流动等离子体中惯性区动力学Alfvén波的色散关系。利用流体- Vlasov方程导出了量子等离子体的线性色散关系.在Vlasov模型中引入Bohm势引起的量子修正CQ的增加，抑制了Alfven波的频率和不稳定性的增长率。一些解析表达式推导出各种模式的传播。研究还发现，许多系统参数，如尘埃流速度、尘埃电荷、数密度和量子修正等，对色散关系和不稳定性增长率有显著的影响。
2016-08-01 physics.plasm-ph
Ion sound and dust acoustic waves at finite size of plasma particles
我们考虑了离子的有限尺寸对经典等离子体性质的影响。本文主要研究电子-离子等离子体中的离子声。我们还考虑了尘埃等离子体，在那里我们考虑了有限尺寸的离子和尘埃粒子，并考虑了尘埃声波的色散。粒子的有限尺寸影响经典等离子体性质。有限尺寸的粒子对小波长有相当大的贡献，这是量子效应出现的区域。因此，考虑量子等离子体中离子的有限尺寸也是非常重要的。
2014-01-14 physics.plasm-ph
Correlation Effects on the Temperature Relaxation Rates in Dense Plasmas
我们提出了一个等离子体中电子和离子之间的温度弛豫速率模型。该模型自洽地考虑了粒子屏蔽效应、电子简并度以及电子与离子之间的关联。我们成功地验证了该模型在广泛的等离子体耦合对分子动力学模拟的经典等离子体的带相同电荷的电子和离子。我们目前的弛豫率在稠密的氢和计算表明，虽然电子-离子相关效应是不可缺少的，在任何密度和温度的经典，带电荷的等离子体，量子衍射效应在稠密的氢等离子体中占上风的电子-电子相关效应。
2009-03-18 physics.plasm-ph
Modeling of ions energy distribution profile of electronegative plasma discharges with an efficient Monte Carlo simulator
在半导体材料的等离子体处理中，电极处的离子能量分布函数（IEDF）起着至关重要的作用，这要求在任何等离子体模拟器中以高精度和低噪声水平预测该量。在这项工作中，一个有效的粒子在细胞/蒙特卡罗（PIC/MC）模拟器的开发模型IEDF在电极的电负性等离子体放电。该模拟器使用了一种有效的方法来增加MC粒子的数量在低粒子密度的区域通过分裂的粒子，并通过调整它们的统计权重。这种统计增强技术，它不需要处理器间的通信，是特别适合于并行处理。该模拟器是用来模拟在25毫托的压力下的电负性射频放电。从该模拟器获得的IEDF具有良好的统计与低噪声水平，而由标准PIC/MC模拟器计算的IEDF与随机噪声干扰。
1998-10-19 physics.plasm-ph
Impact of temperature asymmetry and small fraction of static positive ions on the relaxed states of a relativistic hot pair plasma
本文研究了含温度不对称及少量静态正离子的相对论热正负电子对等离子体弛豫态，推导出非无力三重 Beltrami 方程并发现温度与密度不对称可导致抗磁与顺磁结构相互转化，增进了对陷阱约束与天体物理对等离子体的理解。
2025-07-01 physics.plasm-ph
Nonlinear dust-acoustic solitary waves and shocks in dusty plasmas with a pair of trapped ions
本文研究了非磁化尘埃等离子体中小振幅尘埃声孤波和激波的传播特性。利用标准约化摄动方法，采用两种不同尺度的拉伸坐标，导出了复Korteweg-de Vries（KdV）方程和复Burgers方程形式的DA SW和激波演化方程。分析和讨论了尘埃电荷变化、尘埃热压力、正负离子数密度比以及自由离子温度与俘获离子温度对慢波和激波轮廓的影响。
2017-07-01 physics.plasm-ph
Collisionless shock acceleration of quasi-monoenergetic ions in ultra-relativistic regime
采用粒子模拟方法，在考虑辐射反作用力和电子对产生的情况下，研究了超相对论激光与等离子体相互作用中碳离子（C $^{6+}$）的无碰撞激波加速.辐射反作用力和对等离子体的形成都倾向于减慢冲击速度，减少加速离子的能量，尽管延长了加速过程的时间尺度。平板等离子体靶实现了较低的能量扩散，而具有定制密度分布的靶产生较高的离子加速能量。
2019-03-25 physics.plasm-ph
A quasi-isodynamic configuration with good confinement of fast ions at low plasma $β$
本文提出一种新的准等动力仿星器位形，通过STELLOPT优化并引入新代理指标，在低β下实现良好快离子约束、磁流体稳定性及低有效波纹度，并给出保持核心快离子约束的丝状线圈设计。
2022-12-09 physics.plasm-ph
Impact of positive ion energy on carbon-surface production of negative ions in deuterium plasmas
本工作的重点是生产负离子的石墨和金刚石表面的正离子轰击在低压（2帕）低功率（20 W）电容耦合氘等离子体。将样品放置在质谱仪对面并负偏压，使得表面产生的负离子可以从等离子体中自提取并由质谱仪测量。质谱仪处的负离子计数与样品表面处的正离子电流之间的比率定义了相对负离子产率。分析了在10-60 eV范围内负离子产率与正离子能量的变化。当正离子撞击能量增加时，金刚石表面的负离子产率降低，而石墨表面的负离子产率则大幅增加。这种增加归因于20和40 eV之间的溅射机制的开始，其产生由质谱仪有效收集的相当低能量的负离子。同样的机制发生在金刚石上，但由于缺陷的产生和金刚石电子特性的损失，电离概率大大降低。
2020-07-28 physics.plasm-ph
New longitudinal mode and compression of pair ions in plasma
正离子和负离子形成所谓的对等离子体，其电荷的符号不同，但在质量和温度上不对称，支持一种新的声学模式，其中较重离子的阻尼占主导地位。本文还研究了电子束诱发切伦科夫不稳定性激发离子声波的条件。当两种离子的数密度、温度和质量存在差异时，该束可以在电子存在的情况下在离子对等离子体中产生扰动。基本的重点是离子声波的聚焦，我们展示了如何，在该地区的波能的本地化，对粒子的密度增加，而电子被推离该地区。此外，波的这种定位取决于脉冲的形状。考虑到煎饼和子弹形脉冲的例子，我们发现，只有前者导致压缩的对离子在超声制度的聚焦区。在这里，纯对粒子可能存在的区域也可以推测，这不仅是有用的学术观点，但也模仿等离子体的情况（正负电子不对称和对称）在天体物理环境中观察到的。
2016-06-21 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
Kinetics of ions during the development of parametric instability of intensive Langmuir waves in plasma
本文研究了长波等离子体波的一维参数不稳定性的非线性区，当平均等离子体场能量密度小于（Zakharov模型）或大于（Silin模型）等离子体热能密度时，给出了长波等离子体波的一维参数不稳定性。本文提出的混合模型将电子作为一种流体的高频波方程的方式和治疗的离子动力学与超粒子模拟。这使得考虑高频振荡捕获的非共振粒子和轨迹交叉对参数不稳定性发展的影响成为可能。研究了离子能量分布的演化。结果表明，饱和后的不稳定性，离子动能能量密度归一化到初始场能量密度的顺序的线性增长率的等离子体频率的比率，当初始场能量远远超过等离子体热能的情况下。在热等离子体中，离子获得了初始场能量的一部分，约等于初始朗缪尔场能量与等离子体热能之比的一半。此时，离子动能分布接近麦克斯韦分布，可以合理地讨论离子温度。在这两种情况下，密度腔周围的离子轨迹的交叉是不稳定性淬灭的原因。
2015-01-31 physics.plasm-ph
Effect of Landau damping on alternative ion-acoustic solitary waves in a magnetized plasma consisting of warm adiabatic ions and non-thermal electrons
Bandyopadhyay和Das [Phys. Plasmas，9，465-473，2002]已经导出了磁化等离子体中的离子声波的非线性宏观演化方程，该磁化等离子体由暖绝热离子和非热电子组成，包括Landau阻尼效应。本文还导出了当上述宏观演化方程的非线性项系数为零时，相应的非线性演化方程，用修正的宏观演化方程描述了离子声波的非线性行为。但是他们没有考虑系数非常接近于零的情况。这就是本文所考虑的情况，我们导出了相应的包含朗道阻尼效应的演化方程。最后，得到了这种宏观演化的孤立波解，发现其振幅随时间缓慢衰减。
2015-07-24 physics.plasm-ph
Investigation of glow discharge plasma energy distribution using a gridded energy analyzer considering plasma-facing materials related processes
Amirkabir University of Technology（阿米尔卡比尔理工大学）
本研究通过格栅能量分析仪研究直流等离子体放电中离子的能量分布，发现不同离子组处于局部热平衡状态。
2025-11-29 physics.plasm-ph
Reconstruction of energy and angle distribution function of surface-emitted negative ions in hydrogen plasmas using mass spectrometry
本文介绍了一种新的质谱分析和模拟方法，它可以突出低压等离子体中表面负离子的产生机制。来自等离子体的正氢离子撞击相对于等离子体电势负偏置的样品。负离子（NI）通过溅射和反向散射粒子的电离在表面上产生，并通过放置在样品前面的质谱仪根据其能量和质量进行检测。测量的负离子能量分布函数（NIEDF）的形状与样品发射的离子的NIEDF有很大不同，因为质谱仪的接收角有限。这里提出的重建方法允许计算的能量和角度的分布函数（NIEADF）的负离子发射的样品在不同的倾斜角度的NIEDF测量的基础上。重建算法不依赖于NI表面生成机制，因此它可以应用于任何类型的表面和/或NI。给出了HOPG（高取向热解石墨）和钆（低功函数金属）的NIEADF，并与SRIM模型进行了比较。HOPG和Gd显示出相当的综合NI产量，但是可以确定NI生产机制的关键差异。虽然对于Gd的主要过程是背散射的离子与峰的NIEDF在36 eV，在HOPG的情况下，溅射的贡献，由于吸附在表面上的H也是重要的，NIEDF峰被发现在5 eV。
2019-10-11 physics.plasm-ph
Turbulent transport and heating of trace heavy ions in hot, magnetized plasmas
导出了低频磁化等离子体湍流中痕量重离子输运和加热的标度律，并与直接数值模拟进行了比较。湍流通量和加热对离子电荷和质量数的预测的依赖关系被发现同意与数值计算结果为固定和差分旋转等离子体。重离子动量输运被发现增加质量，重离子被发现优先加热，这意味着质量依赖的离子温度非常弱的碰撞等离子体和部分电离的重离子在强烈旋转的等离子体。
2012-07-21 physics.plasm-ph physics.space-ph
Investigation of Plasma Mixing Processes in the Context of Indirect Drive Inertial Confinement Fusion
本研究通过一维PIC模拟探究间接驱动ICF黑腔中Au与C₅H₁₂等离子体的混合过程，揭示离子碰撞对扩散特性的影响及各因素作用，推导混合宽度拟合式并发现混合抑制SBS，强调其对LPI模拟的重要性。
2025-03-04 physics.plasm-ph
Plasma screening in mid-charged ions observed by K-shell line emission
本研究通过XFEL驱动的Kα、Kβ和Kγ谱线能量位移，实验定量测量了中电荷态离子中的等离子体屏蔽效应，为改进相关模型和理解温稠密物质原子物理奠定基础。
2025-10-14 physics.plasm-ph
Laser-driven Collisionless Shock Acceleration of Ions from Near-critical plasmas
本文概述了在近临界密度CH和He等离子体中，分别由1 μ m（Omega EP）和10 μ m（UCLA Neptune Laboratory）激光驱动的静电无碰撞冲击波加速窄能散离子束的实验和数值结果。CH靶中的冲击波产生高能50 MeV质子（能量扩散<30%）和314 MeV C6+离子（能量扩散<10%）。质子和碳离子加速到相似速度的观测结果与激波前沿运动势的粒子反射一致。对于CO_2激光驱动的气体射流冲击波，在He离子谱中检测到30MeV的峰值。粒子在细胞模拟表明，无论目标的密度分布的进一步控制是需要的加速离子束的部分能量扩散，产量和最大动能的优化。
2020-06-12 physics.plasm-ph
Potential formulation of the dispersion relation for a uniform, magnetized plasma with stationary ions in terms of a vector phasor
本文用电动力学势公式重新推导了在恒定背景磁场作用下含有静止离子的均匀等离子体的螺旋色散关系。在与标准导数相同的条件下，讨论了受扰电子流与其产生的电势之间的非线性自耦合。一般传播矢量的平面波解决方案确定为所有频率，并表示在一个矢量相量。溶液在真空单位中的行为取决于电导率与背景场大小的比值。只有在低电导率和低于回旋频率时，才能发生显著的传播，这是由趋肤深度与波长之比确定的。
2012-05-10 physics.plasm-ph
Dust surface potential for the dusty plasma with negative ions and with a three-parameter non-Maxwell velocity distribution
本文研究了含负离子的复杂尘埃等离子体的表面势，尘埃等离子体的速度分布为三参数非麦克斯韦速度分布。等离子体包含电子、正离子、负离子和带负电的尘埃粒子。利用电流平衡条件，导出了归一化尘埃表面电势与尘埃数密度、负离子与电子温度比、负离子与正离子密度比、负离子电荷数等尘埃等离子体参数之间的关系。数值分析表明，当尘埃表面势较小时，这种关系对非Maxwell分布中的三个参数有明显的依赖性，但随着尘埃表面势的增大，这种依赖性很快减弱。尘埃表面势为负，随尘埃密度的增加而单调增加，对于三参数非麦克斯韦分布的复杂尘埃等离子体，尘埃表面势一般大于卡帕分布和麦克斯韦分布的复杂尘埃等离子体中的尘埃表面势。
2021-01-07 physics.plasm-ph physics.space-ph
Ion cyclotron emission from fusion-born ions in large tokamak plasmas: a brief review from JET and TFTR to ITER
离子回旋辐射（ICE）是第一个集体辐射不稳定性，由约束聚变产生的离子驱动，从氘氚等离子体中观察到的JET和TFTR。ICE包括强烈的超热辐射，其在托卡马克等离子体的外中平面边缘处评估的多个离子回旋谐波频率处具有谱峰。ICE谱峰的测量强度与JET中测量的聚变反应性成线性比例。在其他大型托克马克等离子体中，ICE目前被用作快离子物理的指示器。ICE的激发机制是磁声回旋不稳定性（MCI）;在JET和TFTR的情况下，MCI是由一组中心出生的聚变产物驱动的，位于速度空间中的捕获通过边界内，其漂移轨道向外中平面边缘进行大的径向偏移。因此，在未来的实验中ICE的诊断开发部分依赖于对MCI的深入了解，并且计算等离子体物理的最新进展已经导致了大量的最新进展，在这里进行综述。
2014-10-22 physics.plasm-ph
Critical state model for explosive emission plasma parameters estimation
本文提出了一种估算真空电弧爆炸电子发射脉冲等离子体参数的模型。它基于爆炸过程中通过临界状态的转变，并允许预测各种材料的阴极斑点等离子体参数。阴极耀斑等离子体离子动能约为临界温度的100倍。平均离子电荷估计为（1 +临界温度值，单位为eV）。这两种依赖关系与实验结果一致。爆炸电子发射等离子体动量每转移电荷已被评估为约几十克厘米/（秒C），并同意测量的离子速度和侵蚀率的产品。本文提出了一种有效的临界温度估算方法，用于估算精细结构表面电弧燃烧的等离子体特性
2020-10-23 physics.plasm-ph
Reductive Perturbation Method in Magnetized Plasma and Role of Negative Ions
本文通过分析约化摄动法，指出磁化电子-离子等离子体中无法得到非线性离子声波孤立结构的原因，并证明引入负离子可使最大振幅满足小振幅条件，进而在Xe⁺-F⁻-e等离子体中形成稀疏孤子。
2023-11-30 physics.plasm-ph
Structural characteristics of strongly coupled ions in a dense quantum plasma
在离子通过屏蔽对相互作用势相互作用的单组分等离子体模型的框架下，研究了具有中强简并电子的稠密等离子体中强耦合离子的结构特性。特别着重于Singwi-Tosi-Land-Sjoelander（STLS）近似中的电子屏蔽的描述。不同的交叉和分析使用离子势从基态量子蒙特卡罗数据，随机相位近似（RPA），和现有的分析模型的计算的结构特性，如对分布和静态结构因子，强耦合离子。结果对屏蔽对相互作用势的特征高度敏感。这种影响在静态结构因子中尤其明显。从STLS计算的屏蔽电位的适用范围确定的电子的密度和温度。结果表明，当rs> 1（rs为平均电子间距与玻尔半径之比）时，RPA以外的电子关联对结构性质有不可忽略的影响.此外，超网链近似的结构性能的计算使用屏蔽对相互作用势的适用性进行了分析，采用有效耦合参数的方法。
2018-06-29 physics.plasm-ph
Ion kinetic effects and instabilities in the plasma flow in the magnetic mirror
采用准中性混合动力学方法研究了等离子体流中有限离子温度和离子反射对等离子体运动的影响。结果表明，在冷离子极限下，粒子的速度分布与解析理论的预言吻合得很好，该理论预言了由于磁镜的最大磁场而形成的全局加速势，从而导致跨音速离子的速度分布。对于各向同性和各向异性分布的暖离子，也得到了全局跨音速离子速度分布。部分离子反射被观察到由于磁镜的组合效应和随时间变化的波动的电位作为一个结果的波破碎和不稳定性的区域时，流体的解决方案成为多值。尽管有部分反射，通过的离子的流动仍然遵循由磁场轮廓限定的全局加速轮廓。在模拟与反射边界条件模仿等离子体源，并允许捕获和通过离子之间的过渡，跨音速加速解决方案的全球性质被揭示为等离子体排气速度，最终定义在源区等离子体密度的约束。
2022-10-24 physics.plasm-ph
