Shear Alfvenic Waves in Electron-Positron Plasma: Analysis of Solitary Wave Properties and Numerical Validation
本文利用约化摄动法和导数非线性薛定谔方程研究了电子-正电子等离子体中剪切阿尔芬波的孤立波特性，发现驼峰型孤立波，并通过有限差分法数值验证了精确解的一致性。
2024-01-13 physics.plasm-ph
Electron-Acoustic Solitary Waves in Fermi Plasma With Two-Temperature Electrons
双温电子费米等离子体中的电子声波在空间和实验室等离子体中有着广泛的应用。在一些致密的等离子体系统中，如致密恒星内部，费米等离子体很重要。我们研究了费米等离子体系统的三个组成部分，两个温度的电子，和离子。热电子是可移动的并且对系统产生回复力，而冷电子是不移动的并且对系统产生惯性。本文研究了双温电子费米等离子体中电子声波的色散行为，并研究了它与等离子体参数的关系。本文研究了双温电子费米等离子体孤波分布的KdV-B方程，并研究了它与等离子体参数的关系。
2020-08-29 physics.plasm-ph
Roles of positively charged dust, ion fluid temperature, and nonthermal electrons in the formation of modified-ion-acoustic solitary and shock waves
尘埃等离子体系统（包含nonthermally分布的惰性电子物种，温暖的惯性离子物种，和带正电的固定尘埃物种）被认为是。本文用约化微扰法研究了在这样的尘埃等离子体系统中形成的亚音速和超音速修正离子声孤立波和激波的基本特征。研究表明，带正电荷的尘埃物质在亚音速孤立波和激波的形成中起着新的作用。另一方面，离子流体温度（以参数$σ$表示）和电子非热参数（以$α$表示）对亚音速孤波和激波的形成起着新的重要作用，并在它们的（$σ$和$α$'s）达到一定值后引起超音速孤波和激波的形成。当非热参数$α$达到一定值后，亚音速和超音速孤立波和激波都将形成负势。指出了这一理论研究结果在空间和实验室尘埃等离子体系统中的重要应用。
2021-04-13 physics.plasm-ph
Generalized matching criterion for electrostatic ion solitary propagations in quasineutral magnetized plasmas
基于磁流体力学（MHD）模型，采用标准赝势方法，给出了二分量和三分量准中性磁等离子体中孤立波斜传播的任意振幅精确通解.结果表明，在二流体和三流体磁等离子体中存在这种斜非线性传播的必要匹配判据具有全局特征。这些功能检查的情况下，电子-离子和电子-正电子-离子磁等离子体与不同的状态方程。研究还表明，对于等离子体频率大于回旋频率（$B_0<0.137\sqrt{n_0}$）的电子-离子磁等离子体，存在一个$β_{cr}=\arccos{\left[B_0 /(0.137 \sqrt{n_0})\right]}$的临界角，在这个临界角下，孤立激发的传播是不可能的。本文还讨论了旋转磁等离子体中科里奥利效应对孤子匹配条件的影响。目前的研究对天体物理学和实验室磁等离子体中的非线性波动力学具有重要意义。
2011-02-13 physics.plasm-ph
Dynamical Properties and Effects of Quantum Diffraction on The Propagation of E-A-Solitary Waves in Three-Component Fermi Plasma
双温电子费米等离子体中的电声孤波结构在空间和实验室等离子体中有着广泛的应用。一个适当的理论公式对于理解具有各种物理参数的各种物理系统是很重要的。量子费米等离子体系统中双温电子的运动对系统的孤波分布有重要影响。本文研究了具有两个温度电子的量子费米等离子体系统，其中两个电子布居的流动速度是相反的。我们考虑量子流体力学模型（QHD），推导出系统的线性色散关系。对于系统的非线性研究，我们采用标准微扰法导出了KdV-B方程，并给出了孤波分布随等离子体参数的变化。我们分析了稳定的Rouge波结构使用NLSE和模拟结果。研究了具有两个温度电子的双流量子费米等离子体系统的动力学性质和相图。
2020-12-25 physics.plasm-ph
Solitary potentials in a three component space plasma
在动态重粒子和双kappa分布两种不同温度的电子存在下，研究了磁化、无碰撞、三分量空间等离子体系统中的重离子声孤立波（HIASW）。利用约化摄动法导出了Korteweg-de Vries（K-dV）、修正K-dV（mK-dV）和进一步的mK-dV（fmK-dV）方程。HIASW的基本特征（速度、振幅、宽度等）的等离子体物种的数量密度，具有两个不同的温度和磁场（的超热电子的影响显着修改。K-dV和fm-KdV孤立子同时具有压缩和稀疏结构，而mK-dV孤立子仅支持压缩结构。为了追踪临界重离子密度附近的情况，磁化KdV和磁化mKdV方程都不适合描述HIASW。因此，我们考虑了高阶非线性，通过推导fmK-dV方程来描述孤立子的分布。简要地讨论了我们的结果在某些空间和实验室等离子体情况下的意义。
2017-07-18 physics.plasm-ph
Large amplitude dust-acoustic solitary waves and double layers in nonthermal warm complex plasmas
本文采用Sagdeev伪势方法研究了含温暖带正电尘埃及非热分布电子和离子的等离子体中的大振幅尘声孤立波与双层结构，发现系统支持超音速正负孤立波及亚音速正孤立波与负双层，并阐明了等离子体参数对波形特性的显著影响及其在空间和实验室环境中的应用。
2023-07-31 physics.plasm-ph
Subsonic and supersonic nucleus-acoustic solitary waves in thermally degenerate plasmas with heavy nucleus species
考虑了一个完全电离的多核等离子体系统（包含热简并电子种、非简并暖轻核种和低密度静止重核种）。本文用赝势方法研究了在这样的等离子体系统中由热力和简并压力驱动的任意振幅的亚音速和超音速核声孤立波的基本特征。本文还研究了静止重核、非相对论和超相对论电子简并以及轻核温度对小振幅和任意振幅亚音速和超音速核声孤波的影响。结果表明：（1）具有Bolttzmann分布电子的稳定重核素的存在支持了亚音速核-声孤波的存在，而电子简并度和轻核温度的影响降低了亚音速核-声孤波的形成;（ii）亚音速核-声孤立波的振幅（宽度）增加随着重核粒子数密度的增加，其值减小;（3）非相对论简并电子情形下的超声核声孤波振幅远小于超相对论简并电子情形下的超声核声孤波振幅，但远大于等温电子情形下的超声核声孤波振幅;（iv）非相对论简并电子粒子的宽度比超相对论简并电子粒子的宽度宽得多，（v）它们的振幅（宽度）随轻核温度的升高而减小（增大）.在天体物理，空间和实验室等离子体的情况下的应用结果进行了简要讨论。
2020-07-31 physics.plasm-ph
Dissipative solitary wave at the interface of a binary complex plasma
研究了二元复杂等离子体中耗散孤立波通过界面的传播。这些实验是在国际空间站上的PK-3 Plus实验室的微重力条件下进行的，使用的是浸入低温等离子体中的直径为1.55微米和2.55微米的微粒。孤立波在无粒子区的边缘被激发，并从小粒子的子云中传播到大粒子的子云中。通过测量颗粒在波峰处的减速度来观察界面效应。结果进行了比较与朗之万动力学模拟，其中波被激发的小粒子的子云的边缘上的一个温和的推动。波在界面处的反射是通过增加推力的强度而引起的。通过调节模拟中施加在大颗粒上的离子拖曳力，调整界面的有效宽度。我们发现，反射的强度增加与较窄的接口。
2018-05-29 physics.plasm-ph
Ion-beam driven dust ion-acoustic solitary waves in dusty plasmas
利用标准约化微扰技术（RPT）研究了小振幅尘埃离子声波（DIAWs）在离子束驱动的等离子体中的非线性传播，其中包含了玻尔兹曼电子、正离子和静止带电尘埃颗粒。结果表明，离子束与离子相速度比$(γ)$存在两个临界值$(γ_{c1}$和$γ_{c2})$，超过这两个临界值，离子束就不可能产生孤子.数值分析了$γ$、离子束与等离子体离子密度比$(μ_{i})$、尘埃与离子密度比$(μ_{d})$以及离子束与等离子体离子质量比$(μ)$等参数对稳态DIAW振幅和宽度的影响，并将结果应用于实验室离子束和空间等离子体（如空间等离子体）中。极光等离子体）进行了解释。
2010-10-26 physics.plasm-ph
Solitary waves and double layers in complex plasma media
一个复杂的等离子体介质（包含凯恩斯非热电子物种，热惯性离子物种，和固定的正电荷尘埃（PCD）物种（使等离子体系统非常复杂）被认为是。利用赝势方法研究了PCD粒子、非热电子粒子和绝热离子温度对离子声孤波和双层波的影响，该方法适用于任意振幅的非时变孤波和双层波.据观察，PCD物种的存在降低了IA波的相速度，并因此支持IA亚音速压缩SW在这样的电子-离子-PCD等离子体。另一方面，绝热离子温度和非热或快电子数量的增加导致亚音速慢波形成的可能性降低，从而将亚音速慢波转换为超音速慢波。在非热参数达到一定值后，既有正负电势的IA超声SW，也有只有负电势的DL。介绍了这一工作在空间环境中的应用（即地球的中间层、彗星的尾巴、木星的磁层等）。和实验室设备，其中的温离子和非热电子物种以及PCD物种已被观察到，简要讨论。
2021-01-26 physics.plasm-ph
Effects of Quantum Diffraction on the Propagation of E-A-W Solitary Structure in Fermi Plasma
物质的等离子体状态可以在各种类型的情况下进行研究。这些研究对星系、吸积盘、中子星等天体以及实验室等离子体都有重要意义。不同的对象需要不同的方法来研究等离子体的动力学。量子等离子体中电子运动的相对论效应严重影响了双温电子波的孤波结构特征。本文从量子流体力学（QHD）模型出发，导出了色散关系，并利用标准微扰技术，研究了具有相对论性和量子效应的波的数学模型（即非线性薛定谔方程），分析了不同的衍射系数、流速和等离子体参数。我们使用NLSE分析了稳定的流氓波结构，并对这些孤立波和流氓波进行了模拟。
2020-12-24 physics.plasm-ph quant-ph
Landau damping effects on dust-acoustic solitary waves in a dusty negative-ion plasma
研究了在极端条件下，当无自由电子存在时，非磁化尘埃负离子等离子体中具有朗道阻尼的尘埃声波的非线性理论。冷质量带电尘埃流体方程描述，而两种离子（正，负）的动力学弗拉索夫方程描述。根据Ott和Sudan [Phys. Fluids { \bf 12}，2388（1969）]，导出了一个具有Landau阻尼的Korteweg de-Vries（KdV）方程，该方程控制弱非线性和弱色散DAW的动力学。结果表明，对于一些典型的实验室和空间等离子体，Landau阻尼效应（和非线性）比有限德拜长度（色散）效应更为显著，而有限德拜长度（色散）效应使KdV孤子理论不适用于尘埃对离子等离子体中的DAW。研究了正离子与尘埃密度比$(μ_{pd})$以及正离子与负离子温度比$(σ)$和质量比$(m)$对线性相速度、孤波振幅（存在和不存在朗道阻尼）以及朗道阻尼率的影响。
2014-07-11 physics.plasm-ph
Ion-acoustic shock and solitary waves in magnetized plasma with Cairns-Gurevich distribution electrons
Department of Physics, School of Science, Tianjin University（天津大学理学院物理系）
研究磁化等离子体中非热束缚电子对离子声激波和孤立波特性的影响，推导非线性方程并分析不同参数的影响。
2025-12-10 physics.plasm-ph physics.space-ph
Electrostatic solitary waves in dusty pair-ion plasmas
本文研究了大振幅和小振幅扰动下，静电波在非磁化、无碰撞、带固定正电荷尘埃的成对离子等离子体中的传播。利用双流体模型，研究了尘埃对离子等离子体中的两种线性离子模，即“快”波和“慢”波。研究了不同质量$(m)$和温度$(T)$的正负离子比以及不动带电尘埃$(δ)$对这些波模的影响。对于大振幅波，赝势方法进行，而标准的约化微扰技术（RPT）被用来研究小振幅Korteweg-de Vries（KdV）孤子。数值研究了在上述系统参数下赝势、大振幅孤子的分布以及KdV孤子的动力学演化。研究发现，在尘埃粒子为正电荷的情况下，对离子等离子体中只有负电势的孤波才能传播。这些结果对于实验室尘埃对离子等离子体、无电子工业等离子体以及电子密度与负离子相比小得可以忽略不计的空间等离子体中慢波的激发和观测都是有用的。
2013-10-13 physics.plasm-ph
Dust-acoustic solitary waves in a magnetized dusty plasma with nonthermal electrons and trapped ions
研究了静电尘埃声波在由带负电荷的可动尘埃、非热快电子和涡旋分布的俘获离子组成的磁化尘埃等离子体中的非线性传播。利用约化微扰技术，导出了磁化尘埃等离子体中小振幅孤立波的类KdV方程.研究发现，由于尘埃热压力的影响，非热参数$β~(>1)$存在一个临界值$(β_c)$，低于该值时DA孤波停止传播。得到了KdV型方程的孤子解（行波解），并证明其为稀疏型。数值分析了孤子的特性随系统参数的变化。当尘埃回旋频率小于尘埃等离子体频率的十分之一时，静态磁场（仅改变孤子宽度）的影响变得显著。当自由离子温度与俘获离子温度之比$(σ)$为正（负）时，孤子的振幅增大（减小）。通过数值计算，讨论了传播参数$(l_z)$和$σ$对DA孤子动力学特性的影响，发现孤子结构在相当长的时间内可以抵抗扰动和湍流.这些结果对于理解DA孤波在实验室和空间等离子体（例如，地球磁层、极光区、日光层环境等）。
2014-07-23 physics.plasm-ph
Investigation of Dust Ion Acoustic Shock and Solitary Waves in a Viscous Dusty Plasma
考虑了含有Kappa分布电子、正的热粘滞离子和带负电的粘性尘埃颗粒的粘性尘埃等离子体，对尘埃离子声波（DIAWs）的模式进行了理论和数值研究。对不同等离子体参数如马赫数、有限温度系数、无扰尘埃流速度、尘埃运动粘度等的DIAWs模式的激波和孤立波进行了推导和基本特征分析。从KdV方程出发，利用动力学方程，画出了相图，并讨论了鞍点或鞍列的位置和鞍点中心的位置。这种尘埃等离子体可以在天体中找到。本研究工作的结果可以应用于研究DIAWs的性质在各种天体物理的情况下，Kappa分布的电子存在和仔细修改相同的模型可以帮助我们理解的DIAWs的性质的实验室等离子体以及。
2022-09-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Large amplitude solitary waves in ion-beam plasmas with charged dust impurities
研究了尘埃离子声（DIA）孤立波在离子束等离子体中的非线性传播。对于与实验相关的典型等离子体参数[J. Plasma Phys. \textbf{60}，69（1998）]，当束流速度大于DIA速度（$v_{b0}\gtrsim1.7c_s$）时，存在三个稳定波，即“快”和“慢”离子束模式和等离子体DIA波。这些模式可以作为SW在束等离子体中传播。然而，在另一种状态（$c_s<v_{b0}<1.7c_s$）中，当耦合到DIA模式时，光束模式之一可能变得不稳定。当非线性波（$M$）与电子束速度之差为$1.2\lesssim M-v_{b0}\lesssim1.6$（$M-v_{b0}\gtrsim1.6$）时，可能存在具有正（负）电势的SW。此外，对于真实的密度扰动，波势$(>0)$被发现是有限的一个临界值，通常取决于$M$，$v_{b0}$以及离子/束温度。得到了DIA孤子存在的条件，并根据系统参数数值分析了其性质。当系统同时支持压缩型和稀疏型大振幅孤子时，小振幅孤子只存在于压缩型孤子中。理论结果对实验室离子束驱动等离子体中孤子激发的观测以及带电尘埃作为杂质的空间等离子体中孤子激发的观测都是有用的。
2011-11-14 physics.plasm-ph
Arbitrary amplitude nucleus-acoustic solitary waves in thermally degenerate plasma systems
对完全电离的多核等离子体系统（由热简并电子和非简并暖光以及重核组成）中任意振幅的核声孤波（SW）进行了严格的理论研究.采用了适用于任意幅值慢波的赝势方法。亚音速和超音速核声SW（被发现是压缩），以及他们的基本特征被确定。这些亚音速和超音速核-声慢波的基本性质被发现受到非和超相对论简并电子物种、重核物种动力学、轻核和重核物种的数密度以及绝热温度的影响，结果表明，非简并重核物种的存在，（等温）电子物种支持亚音速核声SW的存在，电子简并和轻，重核温度的影响降低了这些亚音速核声SW形成的可能性。在非相对论简并电子粒子情况下，超声核声慢波的振幅远小于超相对论简并电子粒子的振幅，但远大于等温电子粒子的振幅。轻核或重核绝热温度的升高导致亚音速和超音速核声驻波的幅度（宽度）减小（增大）。另一方面，轻或重核素的数量密度的增加导致亚音速和超音速核声SW的振幅（宽度）增加（减小）。这项调查的结果被发现是适用于实验室，空间和天体物理等离子体系统。
2020-08-19 physics.plasm-ph
Electron-Acoustic Solitons in Magnetized Collisional Nonthermal Plasmas
采用流体动力学方法研究了由惯性冷电子、无惯性κ分布热电子和静态离子组成的磁化碰撞超热等离子体中斜传播耗散电声孤波的性质.利用约化摄动方法，得到了控制OPdEASWS非线性特性的非线性Schamel方程。Schamel方程的孤立波解被用来研究小，但有限振幅OPdEASW在这样的磁化碰撞超热等离子体的基本特征。基本特征（宽度、振幅、速度等）的OPdEASW的被发现的不同的等离子体配置参数，如超热指数，结晶角，碰撞参数，捕获参数，和外部磁场的修改。静电干扰的性质，其可以在不同的现实空间和实验室等离子体系统中传播（例如，在土星环），简要讨论。
2020-06-02 physics.plasm-ph
Collisionless plasma interpenetration in a strong magnetic field for laboratory astrophysics experiments
对强磁场环境下面向天体物理的激光与物质相互作用实验进行了理论分析。结果表明，等离子体在环境磁场中的碰撞意味着电子密度和磁场分布的显著扰动。这种瞬变阶段很难在天体物理现象中观察到，但可以在实验室实验中进行研究。分析模型，这是支持粒子在细胞模拟。
2014-02-08 physics.plasm-ph
Formation of Transient High-$β$ Plasmas in a Magnetized, Weakly Collisional Regime
我们目前的实验数据提供的证据，形成瞬态（$\sim 20~μ$ s）等离子体，同时弱磁化（即，霍尔磁化参数$ωτ> 1$）并由热压支配（即，热压力与磁压力之比$β> 1$）。粒子碰撞平均自由程是整个系统尺寸的一个可观的分数。这些等离子体是通过磁化同轴枪发射的两个等离子体迎面合并而形成的。电子枪电流$I_{gun}$与外加磁通量$ψ_{gun}$之比$λ_{gun}=μ_0 I_{gun}/ψ_{gun}$是探索$β$和$ωτ$参数空间的实验旋钮。这些实验是在威斯康星州等离子体物理实验室的大红球上进行的。这种等离子体的瞬时形成可能为弱碰撞、磁化、高$β$等离子体物理的实验室研究开辟新的领域;与天体物理物体和现象有关的过程;以及用于磁惯性聚变的新型磁化等离子体靶。
2020-10-09 physics.plasm-ph
Oblique propagation of dust ion-acoustic solitary waves in a magnetized dusty pair-ion plasma
本文研究了静电波在含有不动带电尘埃的磁化对离子等离子体中的传播特性。结果表明，斜传播（OP）的低频（与负离子回旋频率相比）长波长的“慢”和“快”模式可以传播，分别作为尘埃离子声波（DIA）和尘埃离子回旋（DIC）的波。这些模式的性质的影响进行了研究的传播$(θ)$，静磁场，正负离子的质量比$(m)$和温度$(T)$，以及灰尘负离子数密度比$(δ)$。使用标准的约化摄动技术，我们推导出一个Korteweg-de Vries（KdV）方程的小振幅OP DIA波的演变。结果表明，当$m$远低于其临界值$m_c~(\gg1)$时，KdV方程只允许稀疏孤子存在，而$m_c~(\gg1)$通常依赖于$T$和$δ$ .结果表明，KdV方程的非线性系数在$m=m_c$处为零，即，的等离子体与更重的负离子，和DIA波的演变，然后描述了一个修改的KdV（mKdV）方程。后者被证明只有压缩孤子解。利用上述系统参数研究了KdV和mKdV孤子的性质，并简要讨论了我们的结果在实验室和空间等离子体中的应用。
2014-06-19 physics.plasm-ph
Laboratory model of magnetosphere created by strong plasma perturbation with frozen-in magnetic field
在实验室条件下研究了磁偶极子与携带南向磁场的等离子体流的瞬态相互作用。利用激光等离子体在相互作用前沿外加磁场横向膨胀成充满真空室的背景等离子体，产生横向冻结场流动。探针测量结果表明，在实现等离子体参数有效的碰撞Larmor耦合发生导致形成强压缩扰动传播的超阿尔芬速度在背景中，并产生在实验室帧横向电场的值与预期的感应之一。压缩脉冲在短时间内传播后产生的南向磁场与偶极子相互作用，产生了边界清晰的磁层。通过比较激光等离子体在真空场和磁化背景中产生的磁层，揭示了等离子体中磁层结构和电势行为的根本区别。在存在冻结向南场的情况下，观察到磁层内部深处外部电势的直接“亚太阳”穿透，其速度接近上游阿尔芬速度。
2017-11-08 physics.plasm-ph
Penetration of a supersonic particle at the interface in a binary complex plasma
研究了超音速粒子在二元复合等离子体中的界面侵彻问题。受国际空间站上PK-3 Plus实验室进行的实验的启发，进行了朗之万动力学模拟。观察到了界面处马赫锥的演化，在界面处观察到了侧向尾流阵面的扭结。通过比较轴向速度和径向速度的演化，我们发现界面孤立波是非线性的。界面附近的背景粒子动力学对穿透方向的依赖性揭示了迁移率的差异可能是各种界面效应的原因。
2020-04-14 physics.plasm-ph
Avalanche Photon Cooling by Induced Compton Scattering: Higher-Order Kompaneets Equation
感生康普顿散射（ICS）是强电磁辐射与等离子体之间的相互作用，其中ICS将能量从光子转移到等离子体。虽然ICS对于实验室实验中的激光等离子体相互作用和脉冲星风等离子体中传播的射电辐射很重要，但光子冷却过程的细节还没有被理解。问题是，当ICS占主导地位时，光子谱的演化被描述为非线性对流方程，这使得光子谱是多值的。在这里，我们提出了一种新的方法来处理ICS影响的光子谱的演变。从高阶Kompaneets方程出发，我们找到了一个新的方程，解决了光子谱的非物理行为。此外，我们找到了稳态解析解，这是线性稳定的。我们还成功地模拟了光子谱的演化没有人工粘性。我们发现，光子通过ICS快速失去能量，并在频率空间中连续形成孤立子结构。孤立子结构具有相同的宽度，其特征在于电子温度。从光子到等离子体的能量转移对于更宽的光子光谱更有效，例如在天体物理情况下所预期的。
2015-05-25 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Propagation of Electron-Acoustic Waves in a Plasma with Suprathermal Electrons
电子声波发生在空间和实验室等离子体中，其中存在两种不同的电子群体，即冷电子和热电子。观测结果表明，热电子分布往往具有长尾超热（非麦克斯韦）的形式。本研究的目的是探讨如何不同的等离子体参数修改的电声结构。本文研究了由冷惯性电子、热超热电子和可动离子组成的无碰撞非磁化等离子体中的电子声波。首先，我们从一个冷的单流体模型开始，我们将其扩展到一个热模型，包括电子热压力。最后，在双流体模型中考虑了离子的惯性。电子声波的线性色散关系描绘了一个强烈的依赖性的电荷屏蔽机制上过量的超热。采用非线性赝势方法研究了电声孤波的存在性，并确定了电声孤波的特征与等离子体参数的关系。结果表明，热压对电声孤波有很大的影响。在单流体模型中，只有负极性波存在，随着偏离麦克斯韦方程的增加，负极性波变窄，而在固定孤子速度下的波幅增加。然而，对于恒定的真实马赫数值，振幅随着超温性的增加而减小。研究还发现，离子惯性在超声速域中的作用是微不足道的，但它是重要的，以支持正极性波在亚音速域。
2017-10-20 physics.plasm-ph physics.space-ph
Transient spark dielectric barrier post-discharge plasma reactor with a liquid electrode for dye degradation: A primary study
University of Delhi（德里大学）
本研究提出一种液电极介质屏障等离子体反应器，用于高效降解合成染料，探索其在纺织废水处理中的应用潜力。
2026-01-01 physics.app-ph physics.bio-ph physics.chem-ph
Envelope excitations in electronegative plasmas with electrons featuring the Tsallis distribution
我们研究了调制不稳定性（MI）的离子声波（IAWs）在电负性等离子体中含有正离子和负离子以及电子，按照Tsallis提出的非广延统计[J. Stat. Phys.52，479（1988）]。利用约化微扰法（RPM），得到了控制IAWs调制不稳定性的非线性薛定谔方程（NLSE）。受Ichiki \emph{et al.} [Phys. Plasmas 8，4275（2001）]实验工作的启发，研究了三种类型的负电性等离子体。数值模拟了各种参数对激光辐射传播的影响。我们发现，等离子体支持明亮和黑暗的解决方案。非广泛分布的电子的存在下被发现在包络激发的形成中起着至关重要的作用。参数空间中MI存在的区域敏感地取决于正离子与负离子的质量比（M）和负离子与正离子的密度比（$ν$）。考虑了广泛范围的非广泛$q$ -参数{ $(-1<q<3)$ }，并且在每种情况下，MI都在不同的条件下发生。这一研究结果对于理解空间和实验室等离子体中包络离子声孤立波的稳定传播是有用的，等离子体包括具有正电荷和负电荷的离子以及非麦克斯韦电子。
2013-09-13 physics.plasm-ph
Electron hole instability in linearly sub-critical plasmas
电子空穴（EH）是无碰撞热等离子体中普遍存在的高度稳定的非线性结构。一个机制不稳定的小扰动成孔是必不可少的，经常目睹，但了解较少的亚临界驱动间歇等离子体湍流。在本文中，我们将展示如何一个微小的，漩涡状的，非拓扑种子波动可以触发一个不稳定的演变深的线性阻尼区域，一个过程被控制的捕获非线性，因此超出了朗道的情况下的领域。在一个（瞬态）过渡相位模式的特权频谱的椭圆余弦EH的激发，在这种情况下，包括一个孤立的电子空穴（SEH），两个反向传播的“朗缪尔”模式（等离子体振荡），和离子声模式。一个定量的解释涉及采用非线性本征模，产生一个非线性色散关系与禁止制度和负能量字符的SEH，属性是固有的Schamel的无阻尼Vlasov-Poisson结构的模型，在这里确定为最低阶被困粒子平衡。在非线性等离子体本征模的最终自适应中，被捕获电子的确定性响应起着重要作用，该确定性响应促进能量从电子热能转移到离子声学非均匀性，加速SEH并将其定位到理论指定的正确位置。
2018-03-16 physics.plasm-ph
Designing tungsten armoured plasma facing components to pulsed heat loads in magnetic fusion machines
提出基于FHF和FUF的钨装甲设计规则，通过实验与工程原理结合，允许特定热负荷循环次数并支持多负荷组合，为聚变装置组件设计提供指导。
2024-10-17 physics.plasm-ph
Transient ionization potential depression in nonthermal dense plasmas at high x-ray intensity
本文提出结合量子电子结构计算与经典分子动力学的NLTE方法，模拟XFEL脉冲作用下稠密等离子体中随时间演化的IPD分布，结果与固体密度铝等离子体实验及LTE理论吻合。
2021-01-25 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Ultrafast Pulse Radiolysis Using a Terawatt Laser Wakefield Accelerator
我们报告的第一个超快脉冲辐解瞬态吸收光谱测量从太瓦超快高场设施（TUHFF）在阿贡国家实验室。TUHFF拥有一个20 TW的钛：蓝宝石激光系统，使用激光尾场加速产生10 Hz的2.5 nC亚皮秒脉冲的多MeV电子。该系统已专门优化为动力学测量的泵探测方式。这需要对许多发射进行平均，这需要稳定、可靠地产生电子脉冲。后者被用来产生过量的电子在脉冲辐解液态水和高氯酸的浓溶液。酸性溶液中的水合氢离子与水合电子反应，导致在皮秒时间尺度上在800 nm处的瞬态吸光度的快速衰减。几皮秒的时间分辨率已被证明。电流时间分辨率主要由样品的物理尺寸和检测灵敏度决定。亚皮秒时间分辨率可以通过使用更薄的样品、更灵敏的检测技术和改进的电子束质量来实现。
2006-08-09 physics.ed-ph physics.plasm-ph
Enhanced broadband Terahertz radiation from two colour laser pulse interaction with thin dielectric solid target in air
我们报告增强宽带太赫兹（THz）的产生和详细的表征飞秒双色激光脉冲与薄的透明介质带目标在环境空气中的相互作用。该光源易于实现，具有良好的可扩展性与激光能量。使用傅里叶变换光谱仪的光谱特性表明，在0.1 - 10 THz的THz区域，相对于环境空气中的常规双色激光等离子体源，产额提高了150%以上。此外，源光谱扩展到40 THz，通量增强> 30%。实验结果，以及支持与二维粒子在细胞模拟建立瞬态光电流的非对称激光脉冲与空气等离子体的相互作用，以及近固体密度等离子体上形成的磁带表面是负责增强太赫兹产生。该源将是有用的多学科活动和基于实验室的太赫兹源的持续应用。
2020-12-18 physics.optics physics.plasm-ph
Formation and interaction of two-dimensional electron-acoustic solitons and breathers in superthermal plasmas
Visva Bharati University（维斯瓦·巴拉蒂大学）；West Bengal State University（西孟加拉邦立大学）
该研究在超热等离子体中，采用PLK方法推导KP方程，获得EA非线性结构的解析解，分析参数对其特性的影响，揭示碰撞特性，为超热空间等离子体动力学提供新见解。
2026-09-04 math-ph math.MP physics.plasm-ph
