Recovery of parameters of fast nonlocal heat transport in magnetic fusion plasmas: testing a model of waves with high internal reflections
我们对模型的分析[J. Phys.：Conf.Ser.941（2017）012008]详细阐述了用于解释快速非局域传输事件的初始阶段，其在热扩散时间尺度上表现出电子温度的空间分布对其局部扰动的即时响应，表明电磁（EM）波的非局域传输需要太高的真空容器壁反射率来描述实验数据。在这里，我们尝试另一种模型，它假设高内反射，并与TEM波沿磁约束骨架纳米结构的“野生电缆”传输兼容。反演问题的恢复源和汇的波，和内部反射率，制定和解决。给出了托卡马克JET、TFTR和仿星器LHD数据分析的初步结果。
2019-01-12 physics.plasm-ph
Studies of DC biasing of internal ring on plasma rotation and transport in a toroidal geometry
我们报告的结果进行实验，研究如何直流偏置相对于等离子体电位影响的等离子体状态的环形几何形状的Blaamann设备在特罗姆瑟。在这里讨论的实验中，一个直径小于限制器的环被集中在等离子体的大部分内，其偏压相对于等离子体电位而变化。在环的电子饱和电流制度，一个显着减少的波动水平进行了观察，和剪切极向速度发生在环的低场侧。当环在离子饱和电流状态下保持浮动或偏置时，该剪切被定位在与径向传输的最大值相同的径向位置处。对于后者的环偏置，极向速度没有剪切环的低场侧。在没有速度剪切的情况下，径向输运类似于以前没有环的实验。由于速度切变，径向输运被破坏。这种等离子体状态，具有非常低的径向传输和波动水平，以及等离子体密度约1017 m-3，被认为是提供一个合适的等离子体波传播的研究，在磁化等离子体弯曲的磁场线没有端部效应。
2004-11-20 physics.plasm-ph
Energy-selective confinement of fusion-born alpha particles during internal relaxations in a tokamak plasma
使用环形磁密封的自持聚变反应堆的长脉冲操作需要控制由D-T聚变反应产生的α粒子的含量。一方面，MeV级的α粒子必须被限制在等离子体中加热。另一方面，减速的氦灰必须在稀释聚变燃料之前排出。我们的大型托卡马克等离子体的动力学-磁流体动力学混合模拟证实了一个参数窗口的存在，这种能量选择性约束可以通过利用内部弛豫事件被称为“碰撞”来完成。通过澄清磁漂移所起的作用，完成了由磁几何形状、最佳碰撞持续时间和快速粒子运动之间的协同作用组成的物理图像。除了造成同向和反向粒子群之间的不对称性外，磁漂移还通过决定粒子轨道拓扑中发生“重连”的位置和程度来确定限制窗口的大小。
2022-01-12 physics.plasm-ph
A self-sustaining mechanism for Internal Transport Barrier formation in HL-2A tokamak plasmas
本文通过非线性回旋动理学模拟研究HL-2A中内部输运垒的形成，提出分阶段机制：早期快离子稀释效应触发ITB，后期由ITB失稳的高频电磁扰动与带状流非线性耦合实现自维持。
2023-07-11 physics.plasm-ph
Plasma internal inductance dynamics in a tokamak
建立了托卡马克等离子体电流和电感随等离子体电阻、无感电流驱动源和边界电压或极向场（PF）线圈电流驱动的变化的集总参数模型。该模型包括一个新的配方，导致内部电感和等离子体电流动力学的精确方程。考虑到它在托卡马克感应控制系统中的应用，该模型以状态空间形式表示，这是使用现代控制系统理论设计控制系统的首选。系统状态的选择允许许多有趣的物理量，如等离子体电流，电感，磁能，电阻和电感通量等可作为输出方程。该模型是由能量守恒定理，通量平衡定理，以及一阶近似通量扩散动力学。这种近似的有效性已被检查使用的实验数据从JET显示出良好的协议。
2010-09-10 physics.ins-det physics.plasm-ph
Influence of the Radial Electric Field on the Shearless Transport Barriers in Tokamaks
在托卡马克中，通过修改等离子体电流分布产生的内部输运势垒减少了粒子输运并改善了等离子体约束。内部输运势垒的触发及其对等离子体轮廓的依赖性是一个关键的非线性动力学问题仍在研究中。我们认为发病的无剪切不变曲线等离子体内部创建内部传输障碍。本文用一个不可积的漂移动力学模型来描述漂移波驱动下的粒子输运，并研究托卡马克中的无剪切势垒起始。我们发现，对于目前观察到的等离子体轮廓的无剪切粒子传输势垒可以触发适当修改的电场配置文件和非共振模式的影响，在障碍发病。特别是，我们表明，一个破碎的障碍，可以通过增强非共振模式恢复。
2018-10-11 physics.plasm-ph
Compressed Ultrafast Photography of Plasmas Formed from Laser Breakdown of Dense Gases Reveals that Internal Processes Dominate Evolution at Early Times
本文利用压缩超快摄影研究高压气体激光击穿等离子体的早期演化，发现其收缩而非膨胀，且内部输运主导冷却过程，为研究稠密等离子体状态方程和流体动力学提供了理想体系。
2025-07-07 physics.plasm-ph
Generation of longitudinal electric current by the transversal electromagnetic field in classical and quantum degenerate plasma
分析了简并无碰撞经典等离子体和简并量子等离子体与横向电磁场的非线性相互作用。推导了简并无碰撞经典等离子体和量子等离子体中电流的计算公式。它已经出现，非线性帐户导致发生纵向电流沿波矢量的方向。该第二电流与在经典线性分析中接收的已知横向电流正交。对经典简并费米等离子体和费米-狄拉克等离子体（电子气体具有任意程度简并的等离子体）的电流密度进行了图解比较。对经典和量子简并等离子体的电流密度进行了图解比较。比较了在不同的无量纲电磁场振荡频率下，量子简并等离子体的电流密度与无量纲波数的关系。
2015-04-07 physics.plasm-ph
Demarcating the classical and quantum approaches for the Coulomb logarithm in plasmas
本研究针对惯性约束聚变相关的氢等离子体，通过对比经典与量子散射理论计算的电子-离子碰撞截面，明确了经典库仑对数模型的适用判据，并指出量子一阶玻恩近似仅在经典理论适用区间内准确。
2024-08-17 physics.plasm-ph
Effects of the Internal Transport Barrier in the plasma confinement with Resonant Magnetic Perturbations
Universidade de São Paulo（圣保罗大学）；Universidade Federal do Paraná（巴拉那联邦大学）
本研究提出含内输运垒的电流解析模型，通过哈密顿映射分析发现反向剪切拓扑虽利于低电流下ELM控制，但显著降低了对RMP导致全局约束丧失的安全裕度。
2026-09-24 nlin.CD physics.plasm-ph
Internal surface plasmon excitation as the root cause of laser-induced periodic plasma structure and self-organized nanograting formation in the volume of transparent dielectric
考虑到小尺度电离场不稳定性的可能性，对聚焦飞秒激光脉冲在透明介质（熔融石英）中产生的光学放电的动力学进行了计算机模拟。采用Maxwell Garnett公式建立了纳米分散非均匀介质模型，考虑了熔融石英中微小杂质的存在。计算的结果使得有可能揭示以前未知的物理机制，该机制确定了在每个单个击穿脉冲中形成的有序等离子体场结构的周期性，并且是暴露于一系列重复脉冲的介电材料中的有序体积纳米光栅形成的根本原因。在这一机制中，有两个要点具有决定性意义：（i）在与入射激光脉冲反向传播的击穿波前处形成薄的超临界等离子体层，以及（ii）在该波前处激发“内表面等离子体激元”，导致等离子体中随机种子扰动的相应空间谐波的快速放大以及周期等于表面等离子体激元的波长（电介质中波长的0.7）。
2020-06-26 physics.optics physics.plasm-ph
Generation of the longitudinal current by the transversal electromagnetic field in classical and quantum plasmas
从无碰撞等离子体的弗拉索夫动力学方程出发，得到了电磁场大小的平方律近似分布函数。导出了任意温度（电子气体任意简并程度）下的电流计算公式。波数的小值的情况下被认为是。结果表明，非线性因素导致沿波矢方向的纵向电流的出现。该纵向电流正交于已知的横向经典电流，在线性分析中接收。从无碰撞量子等离子体动力学方程出发，在矢量势近似下，得到了平方律分布函数。推导了任意温度下的电流计算公式。波数的小值的情况下被认为是。它示出，在波数的小值和经典等离子体和量子等离子体的纵向电流的大小一致。对电流量子等离子体和经典等离子体的无量纲尺寸进行了图形比较。
2015-03-06 physics.plasm-ph
Generation of longitudinal electric current by transversal electromagnetic field in Maxwellian plasmas
分析了横向电磁场与麦克斯韦无碰撞经典等离子体和量子等离子体的非线性相互作用。推导了麦克斯韦无碰撞经典等离子体和量子等离子体中电流的计算公式。它已经出现，非线性帐户导致发生的纵向电流沿波矢量的方向。该第二电流与在经典线性分析中接收的已知横向电流正交。对经典麦克斯韦等离子体和费米-狄拉克等离子体（具有任意电子气体退化程度的等离子体）的电流密度进行了图解比较。对经典麦克斯韦等离子体和量子麦克斯韦等离子体的电流密度进行了图解比较。比较了在不同的电磁场无量纲振荡频率下，量子麦克斯韦等离子体的电流密度与无量纲波数的关系。
2015-03-15 physics.plasm-ph
Effects of Unequal Electron-Ion Plasma Beta on Pressure-Strain Interaction in Turbulent Plasmas
Clemson University（克莱姆森大学）；University of Delaware（特拉华大学）
研究不等电子-离子温度对湍流等离子体中压力-应变相互作用的影响，揭示热不平衡如何影响物种依赖的加热率。
2025-12-17 physics.plasm-ph physics.space-ph
Hierarchy of Fluctuation-Dissipation Theorems for the Classical One-Component Plasma
我们推导出了经典单组分等离子体的三次（p=3）和四次（p=4）涨落耗散定理（FDTs），该定理将单（p+1）点动力学结构函数与p阶密度响应函数的线性组合联系起来，这些函数可以从模型等离子体动力学方程中计算出来。对于p大于或等于3，我们注意到出现的“剩余”的贡献，包括集群的低阶动态结构功能，可以最终交易的响应函数相对于一个相对于线性和二次FDTs。我们的分析铺平了道路，获得一个清晰的理解FDT层次结构。
2014-10-26 physics.plasm-ph
Nonlinear evolution of the m=1 internal kink mode in the presence of magnetohydrodynamic turbulence
数值研究了托卡马克堆芯等离子体被低磁剪切湍流区包围时，m=1内扭结模的非线性演化。作为一个起点，我们选择配置与三个附近的q=1的表面，三重撕裂模式（TTM）与高极向模数m是不稳定的。虽然振幅仍然很小，但快速增长的高m TTM增强了m=1不稳定性的增长。这被解释为一种快速触发机制。TTM导致部分坍缩，在未连接的核心等离子体周围留下q ~= 1的湍流带。虽然，完全重联可以发生，如果核心位移增长足够大，它表明，湍流可以积极地防止进一步重联。这是定性类似于实验观察到的部分dos崩溃与后光标振荡由于饱和的内部扭结。
2006-05-05 physics.plasm-ph
The occurrence of transverse and longitudinal electric currents in the classical plasma under the action of N transverse electromagnetic waves
考虑了电子气体任意简并度的经典等离子体。在等离子体中传播N（N>2）个共线电磁波。这就需要找到等离子体对这些波的响应。得到了Vlasov方程中两个小参数量的平方律近似分布函数。推导了电流计算公式。结果表明，非线性因素导致了沿波矢方向的纵向电流的产生。该纵向电流与在线性分析中接收的已知横向电流正交。波数的小值的情况下被认为是。
2017-01-11 physics.plasm-ph
Longitudinal electric current in classical collisional Maxwellian plasma, inducted by transversal electromagnetic wave
采用麦克斯韦等离子体碰撞动力学方程。碰撞积分采用BGK（Bhatnagar，Gross and Krook）型。从弗拉索夫方程出发，得到了电子在横向电场大小平方律近似下的分布函数。推导了电流计算公式。这个公式包含一个一维求积。它示出，非线性导致揭示的纵向电流沿波矢量。该纵向电流垂直于已知的所谓横向经典电流。经典电流在线性分析中出现。计算了小波数情况下的纵向流。当碰撞频率趋于零时，碰撞等离子体的所有公式都通过了已知的无碰撞等离子体的相应结果。对无因次电流密度进行了图解研究。
2015-04-29 physics.plasm-ph
Correlated Fast Ion Stopping in Magnetized Classical Plasma
本文从理论上研究了磁化电子等离子体中离子对的阻止本领，着重讨论了两离子关联效应。该分析基于以下假设：磁场是经典强磁场（$λ_B\ll a_c\ll λ_D$，其中$λ_B$、$a_c$和$λ_D$分别是电子德布罗意波长、拉莫尔半径和德拜长度），并且两个离子的速度相同且固定。在保留两离子关联效应的情况下，计算了等离子体中的阻止本领和% victim函数，并与单粒子近似的结果进行了比较。
1998-04-24 physics.plasm-ph
Classical zitterbewegung in reduced plasma dynamics
麦克斯韦方程组的动力学约化过程导致了在约化等离子体动力学中引入经典的{ \it zitterbewegung}效应。这些效应以不对称的正则能量-动量张量的形式表现出来，涉及约化的动能${\bf p}$与约化的速度${\bf u}$的解耦（即，${\bf u}\btimes{\bf p} \neq 0$）以及降低的极化和磁化效应。由正则能量-动量张量的反对称部分产生的约化的内禀转矩，是由约化的有质动力势计算出来的，它是内禀（自旋）角动量的来源。
2010-10-27 physics.plasm-ph
Electron Acceleration in Underdense Plasmas Described with a Classical Effective Theory
本文提出了一种有效的激光等离子体粒子加速理论。在这里，我们把等离子体作为一个连续介质的折射率$n_{m}$，其中一个单一的电子传播。由于该模型的简单性，我们不需要进行PIC模拟来研究电子加速的特性。研究了电子在洛伦兹力作用下的运动特性，并对相对论运动方程进行了数值求解和分析。我们比较了我们的结果PIC模拟和实验数据。关键词：欠密等离子体;电子加速;经典电动力学;相对论运动方程;超短激光脉冲
2015-02-19 physics.plasm-ph
Temperature-dependent Saturation of Weibel-type Instabilities in Counter-streaming Plasmas
我们提出了第一个2X2 V连续Vlasov-Maxwell模拟的互穿，非磁化等离子体，研究两个流，斜，和双折射模式之间的竞争在弱相对论制度。我们发现，后非线性饱和的最快增长的双流和斜模式，有效的温度各向异性，驱动电流丝形成通过长期的韦伯不稳定性，有很强的依赖于逆流等离子体的内部温度。有效的温度各向异性是显着减少在较冷的等离子体比在较热的，导致数量级较低的磁化较冷的等离子体。韦伯型不稳定性的能量转换效率对内部束流温度的强烈依赖关系，对确定它们对许多天体物理和实验室等离子体观测到的磁化的贡献具有影响。
2019-02-22 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Vortical Dynamics of spinning quantum plasmas - Helicity Conservation
结果表明，由量子自旋等离子体的自旋场构造的涡量与代表磁场和速度场的经典广义涡量结合，产生一个新的服从标准涡动力学的广义涡量.量子或自旋涡的表达式，并由此产生的广义螺旋不变量。将相当复杂的自旋量子系统简化为一个众所周知的和高度研究的经典形式，为描绘从固态到天体物理对象的致密等离子体所特有的物理学开辟了熟悉的通道。一个简单的例子表明，自旋等离子体的磁性可以比相应的经典系统丰富得多。
2011-10-17 physics.plasm-ph
Construction of effective interpolating equation of state for one-and two-component classical plasma
本文讨论了在经典的单组分和双组分等离子体模型中构造描述非理想效应的简单近似的有效方法。一般的约束，即正性和指数型的径向分布函数F2（r）结合归一化（局部电中性）条件，其有效性是独立的程度上的非理想性，用于有效地校正的几个众所周知的近似形式的F（r）。由此得到的修正形式F*（r）导致非理想修正，在弱非理想极限下是渐近精确的，同时在强非理想极限下具有良好的外推性质.最简单的例子-修正的德拜-许克尔近似-导致这种非理想修正的简单和明确的形式。同样的方法也适用于经典的两组分等离子体模型。由此产生的校正近似提供了弱和强非理想性限制之间的平滑和合理的插值。
2009-03-28 physics.plasm-ph
Stopping of Charged Particles in a Magnetized Classical Plasma
本文从Vlasov-Poisson方程出发，对磁化电子等离子体中测试粒子的能量损失率进行了解析和数值研究，给出了主要结果。考虑了测试粒子在磁场中的拉莫尔转动。该分析是基于这样的假设，即测试粒子的能量变化远小于其动能。所得到的一般表达式的阻止本领分析了三种情况下：（i）粒子移动通过一个无碰撞等离子体在一个强均匀磁场;（ii）快速粒子移动通过磁化无碰撞等离子体沿磁场;和（iii）粒子移动通过磁化碰撞等离子体跨越磁场。在第一种情况下，对任意测试粒子速度进行了计算，在第二种和第三种情况下，对快粒子进行了计算。结果表明，快速测试粒子在穿过磁场时的能量损失率可能比在没有磁场的等离子体中运动时的能量损失率高得多。
1998-07-16 physics.plasm-ph
Linear response of a variational average atom in plasma : semi-classical model
在有限温度下，利用布洛赫流体力学描述的电子动力学，研究了等离子体的频率依赖性线性响应。采用等离子体中平均原子的变分框架。消光截面计算几个等离子体条件。与以前研究的Jelvis模型中的Al-Fermi杂质的比较。一个Escherifest型求和规则，最初提出了一个完整的量子方法，在本形式主义推导和检查数值。这个求和规则用于定义轫致辐射和集体对消光截面的贡献。它表明，这些都是不可忽视的。每一个都可以构成对横截面的主要贡献，这取决于频率区域和等离子体条件。这一结果得到的Escheras-Fermi-Bloch的情况下，强调的重要性，自洽的方法，一般的线性响应。本研究中使用的一些方法可以扩展到量子情况下的线性响应。
2014-04-17 physics.plasm-ph
Electromagnetic turbulence in EAST plasmas with internal transport barrier
CAS Key Laboratory of Frontier Physics in Controlled Nuclear Fusion, School of Nuclear Sciences and Technology, University of Science and Technology of China（中国科学院前沿物理国家重点实验室，核科学与技术学院，中国科学技术大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine（加州大学尔湾分校物理与天文学系）
本研究通过全局非线性电磁 gyrokinetic 模拟，揭示弱反剪切 EAST 托卡马克 ITB 区域的电磁湍流特性，发现电磁效应可抑制高频 ITG 模、增强带状流剪切以降低热导率，为准确计算输运系数提供关键依据。
2026-07-30 physics.plasm-ph
Classical molecular dynamics simulations of hydrogen plasmas and development of an analytical statistical model for computational validity assessment
针对氢等离子体分子动力学模拟，开发解析统计平衡模型以评估计算有效性，验证电离-复合机制，并指导模拟在平衡后安全终止。
2024-02-05 physics.plasm-ph
On the Cut-off Distance and the Classical Energy-averaged Electron-ion Momentum Transport Cross Section in Ideal and Nonideal Plasmas
在截止理论中，广泛使用与速度无关的距离作为截止碰撞参量以及卢瑟福散射公式来解释等离子体环境中的电荷屏蔽，这体现了明显的不一致性。一个新的物理合理的选择的截止距离的介绍，并用于推导出一个封闭的形式表示的有效动量传输截面。一个简单的近似本库仑对数，特殊功能的自由，也提出和评估。与实验恢复的数据相比，减少库仑电导率显示更好的协议和更好的物理行为，目前的表达式相比，以前的截止表达式在文献中。
2018-01-15 physics.plasm-ph
Classical and quantum Coulomb crystals
讨论了经典等离子体和量子等离子体中的强关联效应。特别是，库仑（维格纳）结晶现象进行了审查，侧重于单组分非中性等离子体的陷阱和宏观双组分中性等离子体。讨论了耦合参数临界值、距离涨落临界值和库仑晶体相图等晶体形成的条件。
2008-01-07 physics.plasm-ph
Effective action approach to wave propagation in scalar QED plasmas
发展了一种具有非平凡背景场的相对论性量子场论，并将其应用于等离子体中的波的研究。从标量QED的标准作用量出发，利用路径积分从头计算了电磁4-势的有效作用量。由此产生的有效作用量是规范不变的，并包含非定域相互作用，由此规范玻色子获得质量而不破坏局域规范对称性。为了证明一般理论是如何应用的，我们研究了一个冷的非磁化等离子体和一个冷的均匀磁化等离子体。利用这两个例子，我们证明了经典等离子体物理中所有已知的线性波都可以从取经典极限时的相对论量子结果中恢复。在相反的限制，经典的波色散关系进行了实质性修改。在非磁化等离子体中，即使等离子体是冷的，纵波也以非零群速度传播。在磁化等离子体中，即使等离子体很冷，非谐间隔的伯恩斯坦波也会持续存在。这些波解释了在X射线谱中观察到的回旋吸收特征。此外，两个非简并电磁波的截止频率被红移了不同的量。为了正确解释激光等离子体实验中的诊断结果，需要考虑这些修正。
2016-03-12 physics.plasm-ph
Quasiclassical Theory and Simulations of Strongly Coupled Plasmas
本文综述了在准经典密度-温度区域内具有强库仑相互作用的等离子体的动力学和热力学性质。首先讨论了描述非理想性的基本理论概念。介绍了化学图象。结果表明，自由电荷的非理想等离子体子系统有一个相当大的准经典制度，量子效应只产生修正的仅仅是经典的动力学。自由电荷的等离子体可以用有效势来描述，它以近似的方式包含了量子效应。最简单的有效势仅与空间有关，更先进的方法包括与动量有关的相互作用。在此基础上，推导了分析结果，并提出了模拟方法。它表明，有效的潜力是适当的描述，以及集体性质。
1999-06-07 physics.plasm-ph
A number-conserving linear response study of low-velocity ion stopping in a collisional magnetized classical plasma
本文给出了在磁化碰撞等离子体中运动的离子的低速阻止本领的理论研究结果。采用线性响应理论，使用介电函数方法计算离子的阻止本领。碰撞，这导致了在等离子体中的激励阻尼，考虑到通过一个数量守恒的弛豫时间近似的线性响应函数。为了突出碰撞和磁场的影响，我们提出了我们的分析和数值计算结果的比较，得到一个非零阻尼或磁场与那些消失的阻尼或磁场。结果表明，碰撞消除了先前获得的异常摩擦[Nersisyan等人，物理评论E 61，7022（2000）]在低离子速度下的无碰撞磁化等离子体。本研究的主要目标之一是比较和对比我们的理论结果与通过一种新的扩散公式的基础上评估的目标离子和电子的磁化单组分等离子体模型的Dutty-Berkovsky关系。
2010-09-09 physics.plasm-ph
General field theory and weak Euler-Lagrange equation for classical particle-field systems in plasma physics
发展了经典粒子场系统的一般场论。与标准的经典场论相比，经典粒子场系统的显著特点是粒子和场分别位于不同的流形上。场定义在4D时空上，而每个粒子的轨迹定义在1D时间轴上。因此，从对称性导出时空中的局部守恒律的标准诺特程序在不作修改的情况下是不适用的。为了克服这一困难，在四维时空上建立了粒子的弱欧拉-拉格朗日方程，它在建立时空对称性和局部守恒律之间的联系方面起着关键作用。特别是，非零欧拉导数的弱欧拉拉格朗日方程产生了一个新的电流的守恒律。从等离子体物理的几个例子进行了研究，作为一般场论的特殊情况。特别地，建立了Klimontovich-Poisson系统和Klimontovich-Darwin系统的转动对称性与角动量守恒之间的关系。
2019-05-28 physics.plasm-ph
Coulomb Log for Conductivity of Dense Plasmas
库仑对数（log Λ）近似被广泛用于近似稠密等离子体中的电子输运系数。它是动量输运截面的经典近似。在致密等离子体中的电导率的这种近似的准确性进行评估，通过比较完全量子力学计算现实的散射电位。结果表明，当log Λ > 3时，经典近似的精度可达+/-10%，与等离子体种类无关。然而，log Λ > 3对应的热力学状态（密度和温度）强烈依赖于材料。对于增加的Z，log Λ对于增加的高温和较低的密度大于3。
2018-08-21 physics.plasm-ph
Classical molecular dynamic simulation to assess the non-Maxwellian behavior of inverse bremsstrahlung heating in weakly coupled plasmas
本研究采用LAMMPS开展经典分子动力学模拟，首次观测到弱耦合等离子体朗道效应下电子速度分布的瞬时形变及各向异性，发现其结果与传统福克-普朗克模拟存在差异，为激光等离子体多体相互作用研究提供新依据。
2024-10-07 physics.plasm-ph
Analytical Properties of Linear Electrostatic Waves in Two-Component Quantum and Classical Plasmas
我们研究了线性静电波的性质，在非磁化量子和经典等离子体组成的一个或两个人口的电子与解析易处理的分布函数中存在一个固定的中和离子背景。从动力学量子等离子体的纵向磁化率，我们评估的影响，由于背景分布函数的复杂性增加。首先，我们分析了单组分等离子体中的色散和朗道阻尼，并考虑了具有各种解析性质的分布函数：Dirac δ函数，具有两个复一阶极点的Cauchy分布，具有两个二阶极点的平方Cauchy分布，以及具有四个一阶极点的逆四次分布;我们还简要讨论了非亚纯的完全退化和任意退化的Fermi-Dirac分布。为了研究静电不稳定性，然后我们转向等离子体与两个群体的电子流相对于彼此在两种情况下：一个对称的情况下，两个逆流相同的人口和一个凸点的情况下，一个主要的人口和一个三角函数束。我们得到相应的线性动力学色散关系和评估的不稳定性时，电子分布函数的δ函数，柯西，平方柯西，或逆四次类型的属性。与其他研究一致，我们发现，一般来说，量子效应减少波长范围的不稳定模式在长波长。我们还发现了第二个窗口的不稳定性在较短的波长，并阐明其性质是由于量子反冲。我们注意到实验室和天体物理量子等离子体研究的可能影响。
2018-07-04 physics.plasm-ph
Laser Measurement of Anomalous Electron Diffusion in a Crossed-Field Plasma
本文利用激光诱导荧光和汤姆逊散射实验测量交叉场低温等离子体中的非经典电子扩散，发现峰值电场处扩散保持恒定而非形成输运势垒，偏离流体模型预测。
2023-12-16 physics.plasm-ph
Classical bridge functions in classical and quantum plasma liquids
桥函数，在强相关性的精确描述中缺失的环节，间接地从专门设计的经典单组分等离子体液体的分子动力学模拟中提取，并精确地参数化。他们纳入一个先进的积分方程理论描述汤川单组分等离子体液体和一个新的介电形式主义计划的量子单组分等离子体液体导致一个前所未有的协议与现有的分子动力学模拟和新的从头算路径积分蒙特卡罗模拟，分别。
2022-05-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Mean Force Emission Theory for Classical Bremsstrahlung in Electron-Ion Plasmas
University of Michigan（密歇根大学）
本研究将平均力发射理论拓展至电子-离子等离子体，引入Kelbg势模拟短程量子效应并考虑电子-离子吸引作用，验证了理论对Gaunt因子量子修正的捕捉能力，明确了其适用局限，且结论可推广至相关输运系数。
2025-06-06 physics.plasm-ph
Internal energy of high density Hydrogen: Analytical approximations compared with path integral Monte Carlo calculations
本文用两种不同的解析近似方法（有效离子-离子相互作用势方法- EIIP和化学图像内的Padé方法- PACH）计算了$T = 10,000 ... 50,000 K$温度范围内高密度氢等离子体的内能，并与路径积分Monte Carlo结果进行了比较。从三个独立的计算得到的结果之间的合理协议被发现，仍然存在的差异的原因进行了调查。有趣的高密度现象，如集群的形成和结晶的发病进行了讨论。
2001-10-04 physics.plasm-ph
Practical Classical Molecular Dynamics Simulations for Low-Temperature Plasma Processing: A review
本文为综述类研究，介绍了分子动力学模拟作为有力工具，可在等离子体物理、化学及等离子体与材料/液体相互作用领域，为气相聚合等多种过程的研究提供重要洞见。
2023-12-13 physics.comp-ph physics.plasm-ph
The Development of a Multi-Physics Approach for Modelling the Response of Aerospace Fastener Assemblies to Lightning Attachment
这项工作是有关的发展的数值模拟方法，用于研究的时间精确的响应航空航天紧固件受到高电流负载从模拟雷击。通过这种方法捕获单个紧固件组件的电磁，热和弹塑性响应，允许紧固件设计和材料分层的关键分析。在高电流负载下，紧固件组件中的气体填充腔的电离可导致穿过内部空隙的可行电流路径。这种电离可以通过焦耳加热效应导致高压等离子体的局部口袋。在本文中开发的多物理方法扩展了现有的方法，允许双向动态非线性耦合的等离子弧，钛航空航天紧固件组件，周围的飞机面板，内部支撑结构和内部等离子体填充腔。从这个模型的结果进行了比较与实验测量的钛紧固件保持在一起的碳复合材料板分离的薄介电层。电流分布测量结果被证明是准确再现。的参数研究是用来评估的内部腔体建模策略，并量化的内部腔体的等离子体压力，电流分布和内部腔体的几何形状的变化之间的关系。
2022-09-07 cs.CE physics.app-ph physics.comp-ph
On plasma radiative properties in stellar conditions
恒星演化的知识正在迅速发展，这要归功于越来越多的机会来仔细检查恒星内部等离子体的性质，通过恒星地震学和一维和三维模拟。这些新工具有助于我们在恒星建模中引入内部动力学现象。适当地包括这些过程假设在所使用的微观物理学中有真正的信心，部分地由太阳或恒星声学模式检查。在本论文中，我们首先回顾了哪些基础物理学最近被日震学所证实。然后，我们回顾，不透明度是一个重要组成部分的长期演变的恒星，我们指出，为什么它是必要的，以测量吸收系数和电离度在实验室中的一些确定的天体物理条件。我们研究了两个特定的实验条件，这是访问大型激光设施，并适合于解决一些有趣的问题的恒星社区：太阳内部辐射相互作用正确估计和什么是适当的作用，激发的非径向模式的包络线的$β$仙王座和Be星的不透明度？最后指出了实验方法需要克服的困难。
2012-01-23 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Classical Higgs mechanism in plasma
结果表明，在高温无碰撞等离子体中，高频电磁波的传播自然服从于经典的Higgs机制，在某些情况下，该机制会在无质量的光子上产生一个非常小但有限的质量。虽然这对任何等离子体过程都没有进一步的明显结果，但它是非常令人满意的，因为它解释了当遇到等离子体时电磁波的延迟和截止。有趣的是，低频电磁等离子体波（阿尔芬波和哨声）仍然由受限的无质量光子携带。这些仅经历由等离子体在低于回旋频率的低频范围内提供的介电常数的增加。
2018-04-10 physics.class-ph physics.plasm-ph physics.space-ph
A critique of recent semi-classical spin-half quantum plasma theories
某些最近的半经典自旋半量子等离子体理论的内部一致性，物理适用性和相关的融合，天体物理和凝聚态等离子体检查。它表明，在这些理论的推导和得到的一些结果是内部不一致的，并违背了量子力学和统计力学的既定原则，特别是在他们的治疗费米子和自旋。声称大的半经典效应的自旋磁矩，可以主导等离子体动力学被发现是无效的，无论是单粒子和集体。高温下拉莫尔矩占主导地位，而低温下由于泡利阻塞，自旋矩取消。从各种等离子体的显式的数值估计提供证明，自旋效应确实比许多被忽视的经典效应小得多。所作的分析表明，上述“自旋量子流体力学”理论与传统的实验室或天体物理学等离子体无关。
2014-09-01 cond-mat.other physics.flu-dyn physics.plasm-ph
The Energy of a Plasma in the Classical Limit
当λ_{T} d_{T}（λ_{T}为德布罗意波长，d_{T}为热电子最近距离）时，可以对等离子体能量进行经典分析。在迄今为止进行的所有经典分析中，都假定波动的频率ω<< T（k_{B} = \hbar =1）。使用波动耗散定理，我们评估等离子体的能量，允许波动的频率是任意的。我们发现，能量密度明显大于以前认为的许多有趣的等离子体，如宇宙的等离子体在复合时代之前。
1999-06-01 astro-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Coupled rate-equation hydrodynamic simulation of a Rydberg gas Gaussian ellipsoid: Classical avalanche and evolution to molecular plasma
椭圆体体积的里德堡分子，夹带在超音速分子束，在纳秒的时间尺度上演变，形成强耦合的超冷等离子体。我们提出了耦合速率方程模拟模型的基本动力学过程和分子解离通道在均匀分布的等离子体和条件下，由我们的实验几何。模拟预测了一个快速的电子驱动碰撞雪崩等离子体其次是缓慢的电子-离子复合。在20 $μ$ s内，里德堡结合能的释放将静态等离子体的电子温度升高到$T_e = 100$ K。提供准自相似膨胀，热电子气驱动离子径向运动，减少$T_e$。这些模拟提供了一个经典的基线模型，考虑量子效应的电荷梯度和双极部队在实验系统中的演变进行响应雪崩动力学。
2019-08-20 physics.chem-ph physics.plasm-ph
Bridge functions of classical one-component plasmas
在最近的一篇论文中，Lucco Castello等人[arXiv：2107.03537]从分子动力学模拟中系统地提取了经典的单组分等离子体桥函数，并提供了一个精确的参数化，该参数化被纳入了用于Yukawa单组分等离子体的基于同构的经验修改的超网链方法中。在这里，提取技术和参数化策略进行了详细描述，而早期的努力的不足之处进行了讨论。的结构和热力学预测的更新版本的积分方程理论的方法进行了比较，广泛的可用的模拟结果揭示了一个真正前所未有的准确度在整个稠密液体区域的汤川相图。
2021-10-01 cond-mat.soft physics.plasm-ph
Comparative merits of the memory function and dynamic local field correction of the classical one-component plasma
通过研究波矢和频率相关的动力学量：动力学结构因子（DSF）和动力学局域场修正（LFC），探讨了经典单组分等离子体（OCP）的液体和等离子体描述的互补性。精确的分子动力学（MD）模拟用于验证/测试DSF和LFC模型。我们的模拟，跨越整个流体政权（$Γ= 0.1 - 175$），表明DSF是非常好的代表一个简单的和众所周知的记忆函数模型的广义流体力学。另一方面，LFC，这是我们第一次使用MD计算，现有的模型没有很好地描述。
2011-06-22 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Probing the transition from classical to quantum radiation reaction in relativistic plasma
本文研究相对论等离子体中经典辐射反作用力向量子机制的转变，发现量子结果随$χ$参数增加而偏离经典结果，且偏差依赖于等离子体密度与温度。
2025-06-27 hep-ph hep-th physics.plasm-ph
Classical Nucleation Theory of the One-Component Plasma
在经典成核理论的背景下，我们研究了单组分等离子体（OCP）的结晶速率。从我们的推导的自由能的任意分布的固体团簇嵌入在液相中，我们推导出的OCP作为库仑耦合参数的函数的稳态成核率。我们的结果与最近的分子动力学模拟一致，但它比以前的分析估计大了许多数量级。进一步的分子动力学模拟的成核速率的过冷液体OCP的几个值的耦合参数将澄清这个过程的物理。
2008-04-21 astro-ph 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
Noble internal transport barriers and radial subdiffusion of toroidal magnetic lines
磁力线运动的单一轨迹表明持久性的中央保护等离子体核心，包围在一个双面运输障碍的混沌壳：后者被确定为由两个Cantori位于两个连续的“最高贵”的数值的扰动安全因子，并形成一个内部运输障碍（ITB）。成功穿过这个势垒的磁力线开始在一个广阔的混沌海中游荡，一直延伸到一个非常坚固的势垒（只要L<1），这个势垒在数学上被认为是等离子体边缘的坚固的KAM表面。在这种情况下，运动被证明是间歇性的，与长阶段的伪陷阱在混乱的壳，或坚持周围的岛屿遗迹，预期连续时间随机游走。
2002-05-31 nlin.CD physics.plasm-ph
