Spin waves and spin instabilities in quantum plasmas
介绍了多粒子量子流体力学方法的基本思想，该方法允许导出描述量子等离子体演化的方程。我们还提出了适用于量子等离子体的集体量子变量的定义。我们表明，磁矩（自旋）在量子等离子体的演化导致几个新的分支波色散：自旋电磁等离子体波和自洽自旋波。中子束通过量子等离子体的传播也被考虑。描述了由于中子的磁矩与等离子体相互作用而出现的不稳定性。
2014-07-01 physics.plasm-ph
Ion-beam driven dust-cyclotron and dust-lower-hybrid instabilities in nonthermal dusty magnetoplasmas with dust-charge fluctuation
Visva-Bharati University（维斯瓦-婆罗蒂大学）；Tribhuvan University（特里布万大学）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）
研究通过离子束驱动非热尘埃磁等离子体中的尘埃环流和尘埃低混频不稳定性，揭示了一种新的弥散模式，分析了其增长率及在不同环境中的应用。
2025-12-09 physics.plasm-ph
Initializing anisotropic and unstable electron velocity distributions needed for investigating plasma kinetic instabilities
在实验室中受控研究等离子体动力学不稳定性，需要具有各向异性电子速度分布函数的等离子体。我们证明，这样的等离子体可以产生使用超短激光脉冲通过光场电离（OFI）。我们实验表明，这种控制使用汤姆逊散射作为诊断探测特征电子速度分布，使用线性和圆偏振激光脉冲，以消除氦。此外，由圆偏振光脉冲产生的He等离子体在电离300 fs内表现出电子流不稳定性的开始，证明了OFI产生的等离子体用于研究等离子体物理的动力学理论制度的适用性。
2019-04-22 physics.plasm-ph
Excitation of low-n TAE instabilities by energetic particles in global gyrokinetic tokamak plasmas
首次对高能粒子激发超环面Alfven本征模（TAE）进行了线性全局电磁回旋粒子模拟。随着高能粒子压力的增加，TAE频率向下移动到较低的连续谱中。
2008-12-22 physics.plasm-ph
Influence of Ion Streaming Instabilities on Transport Near Plasma Boundaries
等离子体边界层易受由预鞘中的离子流驱动的静电不稳定性的影响，并且当存在时，这些不稳定性可以影响传输。在具有单一正离子的等离子体中，在低气压和大电子-离子温度比（$T_e/T_i \gg 1$）的条件下，预期离子-声不稳定性。在具有两种正离子的等离子体中，也可以激发离子-离子双流不稳定性。稳定性相空间的特点是使用彭罗斯准则和近似线性色散关系。这些不稳定性如何影响离子和电子输运的预鞘，包括快速热化由于不稳定性增强碰撞和不稳定性增强的离子-离子摩擦力的预测，也简要回顾。这些预测最近的实验测试进行了讨论，以及进一步验证所需的研究需求。计算的稳定性边界提供了一个指导，以确定这些影响可以预期的实验条件。
2015-10-04 physics.plasm-ph
On the collisional damping of plasma velocity space instabilities
对于等离子体速度空间不稳定性驱动的粒子分布显着偏离麦克斯韦，弱碰撞可以阻尼的不稳定性的量是显着超出碰撞率本身。这是由于碰撞的双重作用，往往放松等离子体分布朝向麦克斯韦和抑制线性扰动的分布函数。前者的效果可以占主导地位的情况下，不稳定的非麦克斯韦分布驱动的时间尺度上的碰撞比碰撞短得多的无碰撞运输，和理想的不稳定性的增长率有一个敏感的依赖于分布函数。以静电捕获电子驱动的哨声不稳定性为例，阐明了等离子体速度空间不稳定性的强烈碰撞阻尼效应，并通过第一性原理动力学模拟得到证实.
2023-02-02 physics.plasm-ph
Electrostatic ion-cyclotron instabilities modified by the parallel and perpendicular plasma flow velocity shears
利用分段式无碰撞等离子体源实现了对平行于和垂直于磁场线的等离子体流速剪切的外部独立控制。观察到静电离子回旋不稳定性被垂直流速剪切抑制，发现其抑制物理可分为两个方面。另一方面，平行的流速剪切被证明是不稳定的离子回旋不稳定性取决于在没有场对准的电子漂移流的平行剪切的符号。
2004-10-21 physics.plasm-ph
2-D studies of Relativistic electron beam plasma instabilities in an inhomogeneous plasma
相对论电子束在等离子体中的传输存在双流、双折射等微观不稳定性，在血浆中。这导致通过等离子体介质的电子输运受到严重限制。然而，最近，已经有实验证明了在碳纳米管结构的固体靶中改善兆安培电子电流（由强激光与固体靶的相互作用产生）的传输[Phys. Rev Lenness. 108，235005（2012）]。这表明非均匀等离子体（由碳纳米管结构靶的电离产生）有助于抑制束等离子体不稳定性的增长。这份手稿解决了这个问题的帮助下，详细的分析研究和模拟的帮助下，2-D粒子在细胞的代码。研究结论表明，当等离子体密度选择为非均匀时，只要非均匀等离子体的尺度长度1/ks小于典型等离子体趋肤深度（c/ωp0）尺度，二维几何结构中主要不稳定性的增长率减小。在这样小的尺度长度通道化的电流也观察到在模拟中。
2015-07-29 physics.plasm-ph
Analysis of plasma instabilities and verification of the BOUT code for the Large Plasma Device
大型等离子体装置中线性不稳定性的性质[W. Gekelman等人，Rev. Sci.仪器：62，2875（1991）]的研究都通过解析计算和数值求解线性化碰撞等离子体流体方程组使用三维流体程序BOUT [M. Umansky等人，等离子体物理180，887（2009）]，其已被成功地修改以处理圆柱形几何形状。不稳定驱动等离子体压力梯度和流动被认为是，专注于电阻漂移波，开尔文-亥姆霍兹和旋转交换不稳定性。导出并分析了包含这些模式的部分电离碰撞等离子体的一般线性色散关系。对于LAPD相关配置文件，包括强驱动流，它被发现，所有三种模式可以有可比的增长率和频率。与解析色散关系的解的详细比较表明，BOUT准确地再现了该系统中线性模式的所有特性。
2011-01-26 physics.plasm-ph
Suppression of plasma instabilities in space and ground nuclear power devices
对三电极稳流稳压器等离子体中电流和电压振荡的激发条件进行了实验研究。结果发现，在所考虑的制度，等离子体具有负电导率，这会导致振荡。提出了一种通过外电极调节慢电子浓度来控制等离子体微分电导率符号的高效抑制等离子体不稳定性的方法。所提出的方法使得可以在高达5A/cm 2的放电电流密度和500 W/cm 2的功率下实现稳定剂的能量特性的高水平稳定性。
2021-03-02 physics.plasm-ph
White-light parametric instabilities in plasmas
由等离子体中的部分相干辐射驱动的参数不稳定性由广义统计Wigner-Moyal方程组描述，形式上等价于全波方程，耦合到等离子体流体方程。本文导出了部分相干泵浦场驱动的受激喇曼散射的广义色散关系，揭示了色散增长率与辐射场的相干宽度$σ$的关系，后向散射（三波过程）用$1/σ$标度，直接前向散射（四波过程）用$1/σ^{1/2}$标度。我们的结果表明，通过适当地使用宽带泵浦辐射场来控制这些不稳定性的增长率的可能性。
2007-04-21 physics.plasm-ph
Spatially modulated plasma profile for turbulence and instabilities mitigation in fusion plasma
本文提出对聚变等离子体参数进行空间谐波调制，利用类似光子晶体带隙和谐振子参数共振的机制改变湍流与MHD波传播，从而抑制湍流和不稳定性。
2024-11-27 physics.plasm-ph
Analysis of high-field side plasma instabilities in tokamak edge
针对托卡马克平衡双零位形下高场侧刮削层无涨落但密度陡峭的矛盾观测，本研究通过解析与数值方法研究漂移-电阻-气球模模型，分析该区域等离子体不稳定性、湍流及输运特征。
2024-10-10 physics.plasm-ph
Intermittent excitation of parametric instabilities enhanced by synergistic effect in broadband laser plasma interaction
采用动力学粒子模拟方法研究了宽带激光驱动非线性工作台中参量不稳定性的一种新的演化模式。研究发现，宽带激光器的光强变化产生的高强度脉冲对参量不稳定性产生间歇性激发。这些高强度脉冲之间的协同作用通过电子-等离子体波和热电子的共同传播降低了朗道阻尼，促进了从对流到绝对受激拉曼散射的转变。这些间歇激发的参量不稳定性，特别是绝对不稳定性，将产生超出线性理论预期的超热电子。然而，各种带宽激光器的散射光的能量之间的比较表明抑制参数不稳定性与大的激光带宽。我们的工作提供了一个机会，以促进宽带激光等离子体相互作用的理解。
2021-10-10 physics.plasm-ph
A Computational Fluid Model for Investigation of Plasma Waves and Instabilities
本文建立了一个计算流体模型来研究波浪和不稳定性。一种新的技术，涉及初始扰动的配置空间已被实施，以激发等离子体波，即扰动的行为类似于一个随机的速度分布的粒子在细胞（PIC）的代码。这形成了一个新的强有力的工具，在热和冷等离子体中产生的许多波的调查，因此将允许调查的问题，要求的规模和分辨率还不可能由PIC代码。该模型预测了朗缪尔波、双流不稳定性、非线性波-波相互作用和德拜屏蔽效应。理论和模拟之间的协议，分析结果是非常好的。
2005-03-05 physics.plasm-ph
Effects of plasma nonuniformity on zero frequency zonal structure generation by drift Alfven wave instabilities in toroidal plasmas
本文利用非线性回旋动理学理论推导了ZFZS与DAW相互作用的控制方程和非线性色散关系，研究了等离子体非均匀性对带状结构激发的影响，并指出KBM激发带状流的条件对等离子体参数敏感。
2024-08-01 physics.plasm-ph
Drift-Alfven instabilities of a finite beta plasma sheared flow along a magnetic field with inhomogeneous ion temperature
本文研究了具有可比的非均匀离子温度和均匀电子温度的有限β等离子体在磁场排列（平行）剪切流中的漂移-阿尔芬不稳定性。在数值求解静电势和电磁势方程组的基础上，定量地讨论了不稳定性的发展。结果发现，占电磁离子动力学响应，这通常被忽略了在现有的讨论中的漂移阿尔芬不稳定性的稳定等离子体，揭示了新的漂移阿尔芬不稳定性驱动的离子温度梯度，流速剪切，和离子朗道阻尼的耦合作用。激发的不稳定波具有沿磁场方向的相速度和离子的热速度，以及与频率相当的增长率。
2020-05-19 physics.plasm-ph
Unified fluid-model theory of $\mathbf{E}\times\mathbf{B}$ instabilities in low-ionized collisional plasmas with arbitrarily magnetized multi-species ions
本文发展了一个统一的线性理论的局部交叉场等离子体不稳定性，如Farley-Buneman，电子热，离子热不稳定性，在碰撞等离子体与完全或部分非磁化的多物种离子。低电离、高耗散、弱磁化等离子体中的碰撞等离子体不稳定性在低地球电离层中起着重要作用，并且可能在其他行星电离层、恒星大气、彗星尾、分子云、吸积盘等中具有重要意义。碰撞等离子体不稳定性的宏观效应可能导致显著的加热，最初从光谱观测和相关建模中提出的效果。基于一个简化的五阶矩多流体模型，理论分析得到了热-Farley-Buneman组合不稳定性（TFBI）的一般线性色散关系。重要的极限情况进行了详细分析。分析表明，该模型的可接受的适用性的过程中的研究。与更精确的动力学模拟相比，流体模型模拟通常需要更少的计算机资源，因此，这种碰撞等离子体不稳定性线性理论方法的明显成功，使得使用最初为太阳和行星大气的大尺度建模而开发的全球流体代码来研究TFBI（及其可能的宏观效应）成为可能。
2023-01-30 physics.plasm-ph
Density modulation-induced absolute laser-plasma-instabilities: simulations and theory
流体模拟表明，当正弦密度调制叠加在线性密度分布上时，对流不稳定性可以变得绝对不稳定。这种转换可以发生在现实的直接驱动惯性约束聚变条件下的两个等离子体衰变和受激拉曼散射不稳定性，并且可以影响热电子产生和激光能量沉积。三波模型的分析表明，足够大的变化的密度梯度的线性密度分布可以把对流不稳定性变成绝对的。给出了梯度变化阈值的解析表达式，它只依赖于对流增益。
2016-03-10 physics.plasm-ph
Statistical Characterisation and Classification of Edge Localised Plasma Instabilities
研究了环形磁约束聚变等离子体中边缘局域等离子体不稳定性的统计特性。从第一原则，标准的实验动机的假设，以确定一个特定的概率分布ELMs之间的等待时间：威布尔分布。这是证实了经验的统计严格的比较，从欧洲联合圆环（JET）的大型数据集。ELM等待时间的成功表征使未来的工作能够以各种方式取得进展。在这里，我们提出了ELM类型的定量分类，现象学的方法的补充。它还告诉我们ELMing过程的性质，例如它们是随机的还是确定性的。
2013-02-26 physics.plasm-ph
Structure of Micro-instabilities in Tokamak Plasmas: Stiff Transport or Plasma Eruptions?
本文给出了描述托卡马克等离子体微不稳定性的二维本征模方程的解，证明了模式结构和稳定性对等离子体剖面的敏感性。在参数空间的狭窄区域内，在特定的等离子体轮廓下，发现了托卡马克外侧气球的最大不稳定模式。这对应于气球模式的传统图片。然而，对于大多数配置文件，这种模式不能存在，而是一个更稳定的模式被发现，气球更接近等离子体的顶部或底部。良好的定量协议与1D气球分析被发现提供的约束与高阶轮廓的影响，往往被忽视，被考虑在内。从这个一般模式到更不稳定的气球模式的突然过渡可能发生临界流剪切，提供了一个候选模型，为什么一些实验观察到小等离子体爆发（边缘局部模式，或ELMs），而不是大的I型ELMs。
2014-09-04 physics.plasm-ph
Streaming Instability Generation in Lunar Plasma Environment
等离子体不稳定性是指当等离子体系统中积累了过多的能量而不能保持能量时，在等离子体中发生的非线性过程。自然界中已知的等离子体不稳定性有近60种。
2023-01-06 physics.plasm-ph
Instabilities, Anomalous Heating and Stochastic Acceleration of Electrons in Colliding Plasmas
研究了两个膨胀等离子体云的碰撞，着重讨论了等离子体混合层中的不稳定性和电子碰撞。这项工作与爆炸产生的激光或z箍缩等离子体的实验室实验直接相关，但也可能阐明天体物理或空间物理背景下自然发生的等离子体碰撞。在以前的出版物[1，2]中，我们已经研究了，分析和数值，从互穿电晕发射的两个平行的线在真空室中蒸发的流动。研究的主要重点是一般的流动模式和低混杂和薄壳不稳定性，在某些条件下发展的碰撞层。本文围绕两个等离子体相互渗透的初始阶段。双流离子-离子不稳定性，有效的电子加热，和随机加速在这个阶段占主导地位的等离子体混合。绝热（可逆）电子加热和随机（不可逆）的加速和加热机制，由不稳定驱动的电场，被认为是。这种不可逆性是由波电场中的电子逃逸加速和离子和中性粒子的俯仰角散射共同作用的结果。
2022-01-11 physics.plasm-ph
Investigation of Laser Plasma Instabilities driven by Coupled High-Power Laser Beams in Magnetized Underdense Plasmas
University of Bordeaux（波尔多大学）；INRS EMT（国家研究研究所电磁学与技术中心）；Laboratoire pour l’Utilisation des Lasers Intenses, UMR 7605 CNRS-CEA-École Polytechnique- Université Paris VI（高强度激光利用实验室）；CNRS, LNCMI, Univ Toulouse 3, INSA Toulouse, Univ Grenoble Alpes, EMFL（法国国家科学研究中心低磁场强电流实验室）；ELI-NP, ”Horia Hulubei” National Institute for Physics and Nuclear Engineering（极高性能激光设施-核物理与工程霍里亚·胡卢贝伊国家研究所）；Sorbonne Université, Observatoire de Paris, Université PSL（索邦大学、巴黎天文台、巴黎文理研究大学）
本文研究了多束高功率激光在磁化稀疏等离子体中传播时的受激布里渊和拉曼散射不稳定性，探讨了交叉干扰效应对其的影响，并提出新的理论模型以评估其对惯性约束聚变的潜在益处。
2026-03-16 physics.plasm-ph
AWECS: A Linear Gyrokinetic Delta-f Particle-in-Cell Simulation Code for the Study of Alfvenic Instabilities in High-Beta Tokamak Plasmas
开发了一个一维线性回旋动力学程序AWECS，用于研究高β托卡马克等离子体中Alfvenic不稳定性的动力学激发，β为热压力与磁压力之比。它旨在描述与广泛的频率和波长相关的物理学。例如，AWECS能够模拟动力学气球模式，阿尔芬离子温度梯度驱动模式，以及由于高能粒子的阿尔芬不稳定性。此外，AWECS可用于研究低β区的漂移-阿尔芬不稳定性。在这里，代码的布局和所使用的数值方法进行了说明。AWECS是基准对其他代码和收敛性研究进行。
2008-06-27 physics.plasm-ph
Experimental investigations of quasi-coherent micro-instabilities in Ohmic plasmas
本文利用J-TEXT托卡马克远前向集体散射测量实验识别了欧姆等离子体中的ITG和TEM准相干不稳定性，发现ITG模在密度超过临界值后发生频率降低、振幅增强的分岔行为，并伴随离子能量损失增强和约束退化，为ITG不稳定性驱动离子热输运提供了直接实验证据。
2023-10-26 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
Mode couplings and resonance instabilities in dust clusters
用N体模拟方法研究了复杂等离子体中3 ~ 7粒子二维尘埃团簇的简正模。每个粒子的离子尾场下游示出诱导水平和垂直模式之间的耦合。模式耦合的规则进行了研究，通过分类的模式本征矢量采用贝塞尔和三角函数索引的阶数（m，n）。结果表明，耦合只发生在两个模式之间具有相同的m和水平模式具有较高的剪切贡献表现出较弱的耦合。三种类型的共振时，两个耦合模式具有相同的频率。第一和第三类共振引起的离散不稳定性进行了验证，第三类共振引起的不稳定性被发现诱导熔化。熔化过程是一个两步的过程，其固液相变严格遵守Lindemann判据。
2014-06-24 physics.plasm-ph
Self-organization of photoionized plasmas via kinetic instabilities
本文综述了强场光致电离非平衡等离子体通过双流、电流丝化和Weibel等动力学不稳定性实现自组织的过程，提出了生成各向异性非热稠密等离子体的实验平台，并利用飞秒与皮秒级分辨技术测量了静电波及磁场的时间演化。
2023-11-27 physics.plasm-ph
Suppression of parametric instabilities in inhomogeneous plasma with multi-frequency light
本文从理论和数值计算两方面研究了多频激光入射下大尺度非均匀等离子体中参量不稳定性的发展。首先，对具有一定频差$δω_0$的两束激光之间的耦合参量不稳定性进行了理论分析。这表明当$δω_0$大于一定阈值时，两个小光束将发生退耦，该阈值分别由受激拉曼散射（SRS）、受激布里渊散射（SBS）和双等离子体衰减（TPD）导出。在这种情况下，两个子光束的参数不稳定性独立地发展，并且可以控制在低水平，只要单个子光束的激光强度足够低。其次，对具有两个或多个细光束（$N\sim20$）的参数不稳定性进行了数值模拟，验证了上述理论模型的正确性。模拟证实，多个小光束的参数不稳定性的发展可以控制在一个较低的水平，提供$δω_0$的阈值条件是满意的，即使总的激光强度高达$\sim10^{15}$ W/cm $^2$。利用这种多频率分量（$N\gtrsim20$）和几个百分比的总带宽（$\gtrsim4\%$）的激光束结构，可以很好地控制参数不稳定性。
2019-06-10 physics.plasm-ph
Dust-acoustic solitary waves in dusty plasma with variable dust charge
本文考虑尘埃等离子体中尘埃声波的传播，尘埃等离子体的组成成分是惯性负电荷尘埃粒子、玻尔兹曼分布电子和可变尘埃电荷的非热分布离子。利用约化摄动方法，我们得到了Korteweg-de Veries（kdv）方程和修正的kdv（mkdv）方程。一个Sagdeev势的系统和孤子解的稳定性条件也被推导出来。
2011-06-18 physics.plasm-ph
Neutrino-driven electrostatic instabilities in a magnetized plasma
本文考虑了中微子束对Trivelpiece-Gould模的不稳定作用，假设在磁化等离子体中的静电扰动是由电子在中性离子背景中组成的，通过电-弱相互作用产生的有效中微子力耦合到中微子种上.磁场被发现显着提高线性不稳定性增长率，计算超新星II型环境。在形式上，对于波矢平行或垂直于磁场的情况，用适当的Trivelpiece Gould频率代替等离子体频率，从未磁化的情况得到不稳定性增长率。还得到了与斜传播相关的增长率。
2017-12-15 physics.plasm-ph
Resonant instabilities mediated by drag and electrostatic interactions in laboratory and astrophysical dusty plasmas
本文将共振阻力不稳定性中的缺陷特征值共振机制推广为共振不稳定性框架，揭示双流、丝状电离与声学RDI的物理共性及其实验室研究价值。
2023-07-20 astro-ph.GA physics.plasm-ph
Three-dimensional particle-in-cell modeling of parametric instabilities near the quarter-critical density in plasmas
采用三维粒子模拟方法研究了激光与等离子体相互作用的非线性机制，包括双等离子体衰变（TPD）和受激喇曼散射（SRS）不稳定性，数值模拟参数与惯性约束聚变（ICF）实验参数有关。在等离子体中，SRS和TPD在同一区域发展，只有包含SRS和TPD的完整模型才能准确描述快电子的产生。在线性阶段的不稳定性的增长被认为是在良好的协议与分析理论。在饱和阶段，受激喇曼散射子波驱动的低频密度扰动增强，使TPD饱和，从而抑制了快电子的产生。在3-D建模的快电子通量是一个数量级小于以前报道的2-D TPD模拟，使其接近ICF实验的结果。
2019-04-15 physics.plasm-ph
Two stream instabilities in degenerate quantum plasmas
基于介电函数方法研究了等离子体双流不稳定性的量子力学效应。分析表明，当电子漂移速度与费米速度相当时，与惯性约束聚变相关的简并等离子体表现出与经典等离子体不同的行为。对于与费米波矢相当的高波矢，简并量子等离子体具有比经典等离子体更大的双流不稳定性区。一个政权，其中的等离子体波的频率大于1.5倍的朗缪尔波的频率变得不稳定的双流不稳定性，被确定。
2013-10-18 physics.plasm-ph quant-ph
Drift instabilities driven by slab ion temperature gradient in suprathermal plasmas
本文通过动力学方法研究Kappa分布等离子体中平板离子温度梯度驱动的漂移不稳定性，发现超热离子在大波数增强、小波数抑制不稳定性，并分析了密度不均匀性下的不稳定性边界。
2024-08-24 physics.plasm-ph
Simulating the nonlinear interaction of relativistic electrons and tokamak plasma instabilities: Implementation and validation of a fluid model
为了模拟托卡马克聚变等离子体中的破裂，提出了一个描述相对论逃逸电子演化及其与背景等离子体相互作用的流体模型。该模型的总体目标是自洽地描述失控电子（RE）和等离子体不稳定性在破坏过程中的非线性耦合演化。在这个模型中，逃逸电子被认为是一个单独的流体物种，其中初始种子是通过Dreicer源产生的，最终通过雪崩机制生长（可以很容易地添加其他相关的源机制）。逃逸电子的平流被认为主要是沿着场线，但也考虑到ExB漂移。该模型是在非线性磁流体动力学（MHD）代码JOREK的基础上Bezier有限元，电流耦合到热等离子体。基准的代码与一维逃逸电子代码GO是使用人工热淬火圆形等离子体。作为第一个演示，该代码适用于在ITER等离子体的轴对称冷垂直位移事件的问题，揭示显着不同的动态计算的情况下，没有失控的电子之间。虽然它是不可行的，以实现完全现实的逃逸电子速度接近光速的缓慢演变的等离子体不稳定性的完整模拟，代码被证明是适合于研究各种MHD的MHD-RE相互作用的MHD活性和中断相关的等离子体。
2019-06-28 physics.plasm-ph
Linear dust acoustic waves in inhomogeneous dusty plasmas with dust grains having power law size distribution
从理论上研究了非磁化非均匀尘埃等离子体中尘埃密度不均匀性和尘埃粒度分布对线性尘埃声波传播的影响。两种不同类型的波模式，即慢模式和快模式，被发现在这种非均匀介质中传播。结果表明，DA波的线性频散特性受DSD和密度不均匀性的影响很大。此外，它被发现，相速度增加与粉尘密度的增加。
2020-03-04 physics.plasm-ph
Non-modal stability analysis and transient growth in a magnetized Vlasov plasma
无碰撞等离子体，如托卡马克中遇到的那些，表现出丰富多样的不稳定性。然而，许多等离子体不稳定性的物理起源、触发机制和基本认识仍然是悬而未决的问题。本文研究了无碰撞弗拉索夫等离子体在稳定均匀磁场中的稳定性。我们将调查范围缩小到麦克斯韦等离子体的情况。第一次使用完全动力学的方法，我们显示了出现的局部不稳定性，一个短暂的增长，然后在一个稳定的磁化等离子体的经典朗道阻尼。我们证明了线性化的Vlasov算子是非正常的，导致代数增长的扰动，使用非模态稳定性理论。得到的不稳定性的典型时间尺度是几个等离子体周期的顺序。计算了一阶分布函数和相应的电场，并研究了磁场和微扰参数对一阶分布函数和电场的影响。我们的研究结果提供了一个新的方案的出现和发展的动力学尺度上的等离子体不稳定性。
2014-08-28 physics.plasm-ph
On the force exerted on a non-spherical dust grain from homogeneous, stationary, non-magnetized plasma
该研究揭示了稳态非磁化等离子体中的非球形尘埃颗粒会因颗粒与等离子体的相互作用而受力，补充了尘埃等离子体力学相关理论。
2023-05-03 physics.plasm-ph
Towards a general quasi-linear approach for the instabilities of bi-Kappa plasmas. Whistler instability
Kappa分布普遍存在于空间和天体物理学中的弱碰撞等离子体中，如太阳风，这表明这些非平衡等离子体的微观和宏观性质受到波粒相互作用的高度制约。本文研究了电子各向异性双Kappa（或双$κ$ -）分布的演化，并由此引发电磁电子回旋（或哨声）模的不稳定性。这里提出的新的准线性方法包括温度各向异性弛豫过程中的$κ$参数的时间变化。数值结果表明，$κ$可能会增加的时间间隔很短的开始，但随后下降到一个值低于初始值，而等离子体β和温度各向异性表明系统的松弛。我们的研究结果表明，电磁湍流起着重要的作用，等离子体的超热化，最终降低参数$κ$。尽管$κ$的变化一般是负的（$Δκ<0$），但这种变化似乎取决于各向异性电子的初始条件，这些条件在日光层内部变化很大。
2020-12-03 physics.plasm-ph
Twisted Dust Acoustic Waves in Dusty Plasmas
本文研究了强关联尘埃等离子体中的线性尘埃声波，讨论了带有轨道角动量的扭曲尘埃涡旋光束的可能性。为了我们的目的，我们使用玻尔兹曼分布的电子和离子密度扰动，尘埃连续性和广义粘弹性尘埃动量方程，泊松方程，以获得修改后的DAWS的色散关系。的极化力，强尘埃耦合，尘埃电荷波动的影响上的ESTA光谱进行了检查。此外，我们还证明了涡旋光束可以作为一个扭曲的涡旋光束传输。在尘埃等离子体中，扭曲的DA涡旋结构可以捕获和传输尘埃粒子。
2012-08-05 physics.plasm-ph
Simulations of dusty plasmas using a special-purpose computer system for gravitational N-body problems
尘埃等离子体的模拟是使用GRAPE-6，一个专用的计算机设计的引力N体问题。通过三维计算机模拟研究了注入等离子体的尘埃粒子的集体行为。作为尘埃等离子体模拟的一个例子，我们计算了微重力条件下尘埃粒子在等离子体中的运动。在这个模拟中，在尘埃云中观察到一个称为“空洞”的无尘区域。另一个例子是模拟等离子体中库仑晶体的实验。在典型的实验室条件下观察到库仑晶体的形成。对于在微重力下模拟3x10^4粒子的尘埃等离子体，GRAPE-6可以比使用Pentium 4 -1.6GHz CPU快1000倍地执行整个操作。
2004-10-23 physics.plasm-ph
Lower-Hybrid Drift Instabilities in a magnetic nozzle
针对磁喷嘴中可能存在的E×B装置共有的非稳态不稳定性问题，开展含平行不均匀性等效应的局部线性分析与准线性分析，预测了角向不稳定性范围并明确平行梯度的驱动作用。
2024-12-13 physics.plasm-ph
Modulated dust-acoustic wave packets in an opposite polarity dusty plasma system
本文从理论上研究了极性相反的尘埃等离子体系统（由非广延$q$分布的电子、等温离子和带正负电荷的热尘埃组成）中尘埃-声学亮、暗包络孤子的非线性传播。采用约化微扰法（适用于有限振幅的小振幅极限）导出了非线性薛定谔方程。已经观察到两种类型的模式（即，快和慢的灰尘声（DA）模式）。非广延电子、尘埃质量、不同等离子体种类的温度等的影响显著地改变了DA波不稳定区中调制不稳定性（MI）及其增长率的条件。（即磁暴磁层、中间层上部和彗星尾部）和实验室（例如直流和射频放电、等离子体处理反应器、聚变等离子体装置和固体燃料燃烧产物等）尘埃等离子体的简要讨论。
2018-01-23 physics.plasm-ph
Experimental observation of self excited co--rotating multiple vortices in a dusty plasma with inhomogeneous plasma background
本文报道了在非均匀扩散等离子体背景下，扩展尘埃柱中多个同向旋转涡旋的实验观测。感应耦合射频放电是在氩气的背景下在源区域，后来发现扩散在主实验室开始。产生次级DC辉光放电等离子体以将灰尘颗粒引入到等离子体中。这些微米尺寸的多分散灰尘颗粒在等离子体环境中被充电，并被扩散等离子体的双极电场传输，并被发现限制在势阱中，其中扩散等离子体的合成电场（双极E-场）和玻璃壁充电（鞘E-场）抵抗重力保持微米尺寸的颗粒。多个同向旋转（逆时针方向）的尘埃涡观察到在一个特定的放电条件下的尘埃云。当输入RF功率降低时，观察到从多个到单个尘埃涡旋的过渡。这些旋涡的发生解释的基础上的尘埃粒子的电荷梯度，这是正交的离子拖曳力。电荷梯度是沿尘埃云长度的等离子体不均匀性的结果。多重涡旋的具体性质和原因还有待于进一步的实验研究，但基于沙尘涡旋的特征尺度长度，对多重涡旋的定性认识已经有了初步的探讨。尘埃等离子体中存在一个特征尺度的涡旋，使得在不均匀等离子体背景的扩展尘埃等离子体中有可能形成多个涡旋。对颗粒旋涡运动的实验结果与理论模型进行了比较，发现有一定的一致性。
2017-01-12 physics.plasm-ph
Time-Resonant Tokamak Plasma Edge Instabilities?
在2012年联合欧洲圆环（JET）实验活动期间的两周时间内，相同的高约束等离子体重复了151次。分析数据集以产生边缘局部等离子体不稳定性（“ELMS”）之间的等待时间的概率密度函数（pdf）。结果完全出乎意料。而不是一个光滑的单峰pdf，连续的4-5个尖锐的最大值和最小值均匀地分开7-8毫秒的intervention. In这里，我们探讨了这种新观察到的现象的原因，并得出结论，这是由于自组织等离子体现象或等离子体和实时控制系统之间的相互作用。如果最大值是ELM更容易触发的“谐振”频率的结果，那么未来的ELM控制技术可以，而且可能会使用它们。无论哪种方式，这些结果都需要对ELMing过程有更深入的了解。
2013-10-01 physics.plasm-ph
Long-range attraction between particles in dusty plasma and partial surface tension of dusty phase boundary
在均匀等离子体中运动的带电尘埃粒子的有效电势有一个负的部分，它提供了相似带电尘埃粒子之间的吸引力。该势阱的深度足够大以确保尘埃等离子体的晶体结构的稳定性和尘埃区域的边界表面的表面张力的相当大的值。后者取决于表面相对于反离子流的取向，即，对于与流垂直的表面，它是最大的和正的，而对于沿着流的表面，它是最小的和负的。对于气体放电中的尘埃等离子体的大多数情况，它们中的第一个的值足以确保跨反离子流定向的透镜状尘埃相空隙的稳定性。
2003-04-23 physics.plasm-ph
Glow and dust in plasma boundaries
鞘层区域探测在不同的复杂的等离子体实验中使用尘埃粒子除了测量的光发射源自等离子体。光发射的局部最大值与鞘层边界处准中性的破裂相吻合，这一点由从尘埃粒子轨迹重建的垂直力分布图以及悬浮在电介质盒中的高密度尘埃云中的尘埃密度波的局部发作所指示。
2013-01-11 physics.plasm-ph
A critique of "quantum dusty plasmas"
近十年来，关于量子尘埃等离子体（QDP）的论文数量稳步增加。这些系统将尘埃（即含有微米至纳米尺寸的颗粒）等离子体的性质与（电子的）量子效应%结合在一起，该量子效应%出现在高密度和/或低温下。预测了QDP的许多激发性质，包括非平凡的集体振荡以及线性和非线性波。据预测，这些结果与致密的天体物理等离子体有关，如白矮星、中子星、磁星和微型和纳米装置中的实验室等离子体。在这里，我们提出了一个仔细检查的等离子体参数的预期应用程序，并将它们的条件下，尘埃粒子可以存在于量子等离子体。结论是量子尘埃等离子体在现实中并不存在。
2019-01-30 physics.plasm-ph
Longitudinal wave instability in magnetized high correlation dusty plasma
研究了磁化高关联尘埃等离子体中的低频纵波不稳定性。考虑了粉尘荷电弛豫。结果表明，波的频率、尘埃的荷电弛豫、剪切粘度和粘弹性弛豫时间、尘埃的高相关耦合参数以及磁场的强度对波的不稳定性有显著的影响。
2003-06-18 physics.plasm-ph
Global Sensitivity Analysis of Plasma Instabilities via Active Subspaces
主动子空间分析是一种有用的计算工具，用于识别和利用模型输入参数空间中最重要的线性组合。这些方向固有地取决于感兴趣的量，其可以表示为从输入参数到模型输出的函数。由于许多等离子体模型的动力学是由潜在的不确定参数值驱动的，因此利用活动子空间进行全局灵敏度分析是理解某些物理现象如何依赖于这些参数值波动的重要工具。在目前的文件中，我们构建和实施新的计算方法来量化的不确定性所产生的增长率内的扰动在一个无碰撞的等离子体建模的一维Vlasov-Poisson系统附近的不稳定，空间均匀的平衡在线性政权。
2022-04-08 physics.plasm-ph
Mirror instability in a plasma with cold gyrating dust particles
在这项工作中，线性稳定性分析的磁化尘埃等离子体与各向异性的灰尘组件具有横向运动比平行于外部磁场的运动强得多，和各向同性轻等离子体组件。这样的情况大概建立在激波压缩空间中激波前缘下游的尘埃等离子体中。倾斜的低频磁流体动力学波（$ω\ll ω_{cd}$，$ω_{cd}$是尘埃回旋频率）被证明是经历镜不稳定性。本文讨论了星际介质中激波阵面后面的非热尘埃破坏的后果。
2010-03-05 physics.plasm-ph
Spatial distribution of Dust Density Wave Properties in Fluid Complex Plasmas
复杂等离子体由嵌入在低温等离子体中的微粒组成，并允许通过追踪这些微粒的运动来研究各种效应。尘埃密度波在复杂等离子体中表现为微粒流体中的自激声波。在这里，我们表明，这些波的各种属性取决于微粒云相对于等离子体鞘的位置，并解释这一发现的基础离子漂移不稳定性。这些结果可能有助于更好地理解尘埃密度波在复杂等离子体中的传播，例如，在天体物理尘埃等离子体中。
2022-02-15 physics.plasm-ph
