The analytical solution of the problem on plasma oscillations in half-space with diffusion boundary conditions
本文用解析法求解了半空间中具有扩散边界条件的电子气任意退化程度的电子等离子体行为（振荡）的边界问题。采用BGK（Bhatnagar，Gross，Krook）型碰撞积分的Vlasov-Boltzmann动力学方程和电场的Maxwell方程。得到了等离子体中电子和电场的分布函数在初始方程组本征解下的展开形式。这些扩展的系数被发现的边界条件。
2017-01-04 physics.plasm-ph
Surface waves on a quantum plasma half-space
表面模是真空-等离子体界面附近的自由电子的电磁/静电耦合激发，并且可以在足够密集的等离子体半空间上激发。它们沿着表面平面传播，并在边界的两侧衰减。在电子信号传输或某些天体物理应用中感兴趣的这种稠密等离子体模型中，电子的动力学必然受到量子效应的影响。利用量子流体力学和Maxwell-Poison方程，导出了量子电子等离子体半空间中表面波的色散关系。QHD包括涉及费米电子温度和量子玻姆势的量子力。研究发现，在室温下，量子效应主要与金等离子体中的静电表面等离子体波有关。
2007-11-15 physics.gen-ph physics.plasm-ph
Half Spectral, an Another General Method for Linear Plasma Simulation
线性（波动和不稳定）问题的计算方法有两种：特征值（频散关系）求解法和初值求解法。实际上，我们可以引入一种将它们结合起来的想法，即，我们保持时间导数dt项（以及如果有其它项，例如，动力学dv项），但是将线性空间导数dx项变换为ik，这然后可以减小计算维度。例如，大多数（流体和动力学）正常模式的问题，可以减少处理繁琐的偏微分方程，以处理简单的常微分方程。文中给出了MHD波、冷等离子体波和动力学朗道阻尼的例子，表明这种方法非常简单，甚至可能是模拟它们的最简单的方法。我不知道这个想法是不是新的，但它似乎很有趣，也很有用。所以，我选择公开。）
2012-11-26 physics.plasm-ph
Cascaded Generation of a Sub-10-Attosecond Half-Cycle Pulse
具有半周期电场的亚10阿秒脉冲提供了在原子时间尺度内检测和操纵电子的特殊选择。然而，这种脉冲的可用性仍然具有挑战性。在这里，我们提出了一种方法来产生孤立的亚10阿秒半周期脉冲的基础上自然发生在等离子体中的级联过程。首先用单周飞秒脉冲激发中等过密等离子体产生100秒阿秒脉冲。之后，产生的阿秒脉冲级联产生一个亚10阿秒半周期脉冲的传输方向单极扰动纳米薄的相对论电子片自然形成的等离子体。二维粒子模拟表明，可以产生持续时间为8.3阿秒的孤立半周脉冲。除了单周期驱动脉冲外，这种方案也可以通过预先用相对论等离子体透镜对脉冲进行整形而用商业100 TW 25 fs驱动激光器来实现。
2020-10-14 physics.optics physics.plasm-ph
Scalings and Plasma Profile Parameterisation of ASDEX High Density Ohmic Discharges
对来自ASDEX实验的高密度（$.3 < \bar{n}/10^{20}{\rm m^{-3}} < .8$）、低$q_a$（$1.9<q_a<3.4$）、欧姆放电进行统计学分析。体积参数定标和参数化的温度和密度分布形状。假设$T_i=T_e$，总等离子体动能的比例为$\bar{n}^{\ .54\pm .01} {I_p}^{.90\pm .04 } $，几乎与$B_t$无关。电子温度分布峰值因子的尺度为${T_0^{3/2}/<T^{3/2}>} = .94(\pm.04){q_a}^{1.07\pm.04}$，与经典电阻平衡假设非常一致。在等离子体的内半部分，温度和密度的反向下降长度对$q_a$有很强的依赖性，温度依赖性更明显。在半半径外，$q_a$依赖性消失，但密度分布随着等离子体电流的增加而在边缘附近变宽。
2018-03-28 physics.plasm-ph
Excitation of $^{229}$Th nuclei in laser plasma: the energy and half-life of the low-lying isomeric state
本文介绍了$^{229}$ Th核低能同质异能态的实验研究结果。这项工作由几个阶段组成。在第一阶段，激光脉冲在含$^{229}$ Th的靶面上形成等离子体，在等离子体中，$^{229}$ Th核被逆内转换激发到低位同质异能态能级。然后，通过外部电场从等离子体中提取具有激发核的钍离子，并将其注入到在硅衬底上生长的薄SiO $_2$膜（其为具有约9 eV带隙的介电材料）中。在第二阶段，用电子能谱的一般方法记录了硅基片的光子-电子发射后同质异能核的γ衰变。用电子取代光子配准使我们能够将所需信号增加几个数量级，并检测到$^{229}$ Th核衰变。在第三阶段，从标准的真空紫外源获得的电子光谱，允许确定光子的能量。为了证明探测信号是由同分异构的$^{229}$ Th核衰变引起的，进行了一系列实验。电子能谱分析结果表明：核跃迁的能量为$E_{\text{is}}=7.1(^{+0.1}_{-0.2})$ ~eV，真空裸核中同质异能态能级的半衰期为$T_{1/2}=1880\pm170$ ~s，同质异能态核跃迁的约化几率为$B_{\text{W.u.}}(M1;3/2^+\rightarrow 5/2^+)=(3.3\pm0.3)\times10^{-2}$。
2018-04-01 nucl-ex nucl-th physics.optics
Investigation of Space-Time Structure of the Discharge with an Electrolytic Anode and Face-Type, Air Half-Space Directed Cathode (Gatchina's Discharge)
尽管球形闪电模型的能力有限，但放电的化学活性尘埃等离子体是一个非常有趣的物理对象。Gatchina的放电为研究尘埃-气体火球提供了可能性，它代表了一个复杂的非稳态过程，将相对长寿的高焓微观状态的产生和破坏与非理想尘埃等离子体和气体动力学形式相结合，导致出现球形发光物体。在目前的工作中，我们研究了空间结构的放电及其动力学的帮助下，电气和光学测量。
2008-04-07 physics.plasm-ph
Shielding of a moving test charge in a quantum plasma
利用Lindhard介电函数研究了单组分完全简并费米子等离子体中运动试探电荷的线性化势。我们发现，这种运动大大增强了电荷后面的弗里德尔振荡，特别是当速度大于费米速度的一半时，振幅的渐近行为从1/r^3变为1/r^2.5。在没有量子反冲（隧穿）的情况下，电势降低到类似于经典麦克斯韦等离子体中的形式，不同之处在于，在速度大于费米速度的电荷后面的等离子体振荡不是朗道阻尼的。
2010-08-31 physics.plasm-ph
Friedel oscillations in quantum degenerate collisional plasma. Screening of point charge
首次研究了碰撞对量子简并碰撞等离子体（T=0）中Friedel振荡的影响。结果表明，等离子体中碰撞的存在导致Friedel振荡的振幅和相移呈指数衰减。在线性近似下，相移等于费米波数与电子自由程乘积的倒数的一半。使用了作者发现的量子碰撞等离子体纵向介电磁导率的正确表达式（参见arxiv：1001.3937 [math-ph] 2010年1月22日）。
2010-08-30 math-ph math.MP physics.plasm-ph
Surface plasmons in a semi-bounded massless Dirac plasma
无质量狄拉克等离子体中表面等离子体激元的集体激发（例如，石墨烯）半空间（由空气约束）的研究使用相对论量子流体模型。这种表面波的独特功能进行了讨论，并与费米等离子体中的那些相比。研究发现，与费米等离子体不同，无质量狄拉克等离子体中的长波长表面等离子体频率$(ω)$明显是非经典的，即，$ω\propto1/\sqrt{\hbar}$，其中$h=2π\hbar$是普朗克常数。在无质量狄拉克等离子体和费米等离子体中，表面等离子体频率除了有一些明显的相似之处外，还发现并讨论了一些显著的差异。我们的研究结果阐明了表面等离子体激元的性质，可能在简并等离子体中传播的相对论和量子效应发挥了至关重要的作用。
2018-05-20 physics.plasm-ph
Teaching a plasma physics and engineering class at a liberal arts college using Course-Based Undergraduate Research Experiences (CUREs)
Sewanee: The University of the South（南方大学）
本课程在文理学院通过CUREs模式，让学生研究磁场对纳米颗粒悬浮时间的影响，发现电子密度降低导致电荷减少，从而减弱悬浮力，并培养了学生的研究能力。
2026-10-02 physics.ed-ph physics.plasm-ph
Energetic spin-polarized proton beams from two-stage coherent acceleration in laser-driven plasma
我们提出了一个方案来克服自旋极化离子加速中极化损失的巨大挑战。当拍瓦级激光脉冲穿透由双层平板和预极化卤化氢气体组成的复合等离子体靶时，激光驱动的等离子体在靶中产生了一个强的准静态纵向电场。该场具有变化的漂移速度，通过两阶段相干加速过程有效地提升预极化质子。它的优点是不仅能获得高能量的束流，而且能消除加速质子的不希望的极化损失。我们通过哈密顿量分析研究了质子动力学，特别是推导了触发两级相干加速的阈值。为了证实理论预测，我们进行了三维PIC模拟，其中前所未有的质子束的能量接近半GeV和极化比$\sim$ 94\%。
2020-11-20 physics.acc-ph physics.app-ph physics.plasm-ph
Surface spin-electron acoustic waves in magnetically ordered metals
简并等离子体与静止的离子表明存在三个表面波：朗缪尔波，电磁波，和零声。将分离自旋演化量子流体力学应用于半空间等离子体，证明了表面自旋电子声波（SSEAW）的存在。我们研究了SSEAW的色散。我们发现，在相当小的自旋极化表面朗缪尔波和SSEAW之间的杂交。在杂交区域中，分散分支彼此靠近。在这个区域，这些波之间存在强相互作用，导致能量交换。因此，产生频率接近杂化区的朗缪尔波，就可以产生SSEAWs。因此，我们报告了一种创建SEAWs的方法。
2015-12-25 physics.plasm-ph
