Observation of an ultracold plasma instability
我们提出了第一个观察到的不稳定性，在一个不断扩大的超冷等离子体。我们观察到周期性发射的电子从一个超冷等离子体在弱，交叉磁场和电场，和强烈扰动的电子密度分布在电子飞行时间的投影图像。我们确定这种不稳定性作为一个高频电子漂移不稳定性，由于电子漂移波和电子回旋谐波之间的耦合，它具有较大的波数对应于接近电子回旋半径的波长。
2008-07-24 physics.plasm-ph
Generalized slab universal instability and its appearance in pair plasma
在考虑任意离子电荷态、电子有限拉莫尔半径（FLR）效应和德拜屏蔽效应的情况下，导出了电磁平板普适模的广义线性色散关系.因此，它提供了更准确的预测，并适用于更广泛的等离子体。我们发现电子FLR效应对电子-离子等离子体中的板层普适不稳定性有微弱的稳定作用，而当$λ_D$接近$ρ_i$（$λ_D$是德拜长度，$ρ_i$是离子回旋半径）时，德拜屏蔽强烈地稳定了这种不稳定性.特别是，我们研究了这种不稳定性的电子-正电子对等离子体的稳定性标准，并发现，在这个最简单的等离子体系统，只要对等离子体数密度超过临界值$n_c=B^2/(8πm_e c^2)$的不稳定性持续存在。
2020-08-26 physics.plasm-ph
On collisions driven negative energy waves and Weibel instability of a relativistic electron beam in a quasi-neutral plasma
提出了一个新的描述强流相对论束流通过电阻等离子体的韦伯不稳定性的准中性模型。它把电子束看作是运动的粒子，而周围的等离子体则看作是非相对论性的流体。对于有限温度梁，识别出一类新的负能量磁声波，它可以具有负能量。它们的增长，由于碰撞耗散在冷返回电流不稳定的束等离子体系统，即使是高的束温度。我们进行详细的二维和三维粒子在细胞（PIC）模拟的热束和碰撞等离子体。结果表明，在三维空间中，韦伯不稳定性仍然存在，即使是物理碰撞的背景等离子体。异常等离子体电阻率则是由双流不稳定性引起的。
2008-09-02 physics.plasm-ph
Instability-enhanced transport in low temperature magnetized plasma
结果表明，在高磁场下，低温、碰撞、束缚等离子体中的输运由于不稳定性而增强。虽然磁场将电子限制在稳定的等离子体中，但不稳定性完全破坏了限制，使得在高磁化极限下，传输变得独立于磁场。基于与磁场无关的边心密度比，提出了不稳定性增强碰撞频率的解析表达式。
2019-06-24 physics.plasm-ph
Non-modal Simon-Hoh instability of a plasma with a shearing Hall current
提出了一种新的研究剪切电流驱动的等离子体不稳定性的非模态解析方法，并将其应用于分析非均匀电场中等离子体的Simon-Hoh（S-H）不稳定性的线性演化.我们发现这种不稳定性，这是完全错过了正常模式分析，但占主导地位的正常模式的增长时，剪切速率的电流速度是上述的增长率的S-H不稳定性与均匀电流的分析强非模态增长。它还包括非模态增长的亚临界扰动，这是抑制等离子体均匀霍尔电流。
2018-05-22 physics.plasm-ph
Ionization-Induced Electrostatic Hose Instability in Electron-Beam-Sustained Plasmas
Sino-French Institute of Nuclear Engineering and Technology, Sun Yat-Sen University（中山大学中法核工程与技术学院）
发现电子束维持等离子体中由束流与电离产生的等离子体耦合驱动的新型静电软管不稳定性，发展了线性理论并通过PIC/MC模拟验证。
2026-06-16 physics.plasm-ph
Self-modulation instability of a long proton bunch in plasmas
建立了一个相对论长质子束团在均匀等离子体中传输的自调制不稳定性的解析模型。自调制质子束团共振激发大振幅等离子体波（尾场），可用于加速等离子体电子。给出了线性增长率和幂级数的解析表达式。我们采用全三维粒子模拟方法研究了光束的自调制和向非线性阶段的跃迁。结果表明，质子束团的自调制与破坏等离子体波的软管不稳定性相互竞争。提出了一种方法，并通过PIC模拟研究，以规避这个问题，依赖于种子的自调制不稳定性的聚束。
2010-03-30 physics.plasm-ph
Two-stream instability with a growth rate insensitive to collisions in a dissipative plasma jet
该研究针对传统认为碰撞抑制双流不稳定性的认知，结合碰撞双流体模型与Caltech等离子体射流实验，发现低频双流不稳定性增长率对碰撞不敏感，且高碰撞性可在射流横截面收缩时促进双层结构形成。
2023-05-01 physics.plasm-ph
Ion resonance instability in the Eltrap electron plasma
一小部分离子可以使被限制在Malmberg-Penning阱中的电子等离子体的二极管模式（离轴旋转）不稳定。本文介绍了在ELTRAP装置上对离子感生二极管不稳定性进行的一组实验测量。特别是，依赖于电子能量的不稳定性进行了分析，通过加热等离子体与RF突发或通过注入到陷阱电子具有不同的能量。一个简单的实验技术，以限制不稳定性也被描述。
2004-11-05 physics.plasm-ph
Counter-Streaming Beams in Collisionless Pair Plasma Instability Systems III: Collisionless Heating, Acceleration, and Radiation
本文研究无碰撞对等离子体中韦伯不稳定性形成的大电流丝合并的能量转换与动力学效应，并探讨相关辐射过程与抖动及同步辐射的联系。
2025-10-24 physics.plasm-ph
Weibel instability on weakly relativistic produced plasma by circular polarization microwave electric field
研究了圆极化微波电场产生弱相对论等离子体的过程。电子分布函数得到这种产生的等离子体，并表明它是非平衡和各向异性。结果表明，产生的等离子体沿传播方向加速，微波电场。该方向上的电子速度强烈地依赖于电离过程中的电子起源相位和微波电场相位及其幅度。得到了该等离子体的介电张量，并研究了该等离子体的韦伯不稳定性。
2004-07-30 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
Excitation of a global plasma mode by an intense electron beam in a dc discharge
数值研究了强流电子束与有限长非均匀等离子体的相互作用。等离子体密度分布在中间最大，并向等离子体边缘衰减。两个政权的双流不稳定性观察。在一种状态下，不稳定性的频率是在密度最大时的等离子体频率，并且等离子体波在等离子体的中间被激发。在另一个区域，不稳定性的频率与等离子体边缘附近的局部等离子体频率相匹配，并且在等离子体边界附近发生强烈的等离子体振荡。后一种制度偶尔出现，只为强电子束电流。这种不稳定性会产生大量的超热电子。向超热电子的能量转移是不稳定性的饱和机制。
2017-11-14 physics.plasm-ph
Viscosity gradient driven instability of `shear mode' in a strongly coupled plasma
分析了粘性梯度对强耦合尘埃等离子体低频集体模的影响。结果表明，对于一个众所周知的粘弹性等离子体模型，速度剪切依赖的粘度导致剪切模式的不稳定性。非均匀粘性力和速度剪切耦合为失稳提供了自由能。剪切流和粘度梯度的组合强度胜过任何稳定力，并使剪切模式不稳定。这种新的不稳定性的含义和它的应用进行了简要概述。
2013-10-29 physics.plasm-ph
The Brillouin Instability of intense laser in relativistic plasmas
本文利用准周期近似研究了强激光在弱相对论区域（$0.1<a_0^2<0.5$）等离子体中的传输。详细计算了有效洛伦兹因子和密度波效应。其余部分研究了受激布里渊不稳定性的相对论修正。得到了受激布里渊散射（SBS）的耦合色散关系，并进行了数值研究。
2004-05-05 physics.plasm-ph
Mitigation of the hose instability in plasma-wakefield accelerators
目前的模型预测软管的不稳定性，关键限制等离子体尾流场加速器的适用性。通过开发一个分析模型，其中包括软管的不稳定性在长的传播距离的演变，这项工作表明，固有的驱动束能量损失，随着初始束能量扩散失谐的电子感应加速器振荡的束电子，从而减轻不稳定性。它还表明，锥形等离子体轮廓可以大大减少初始软管种子。因此，我们证明了驱动光束的传播可以在长距离的传播中保持稳定，为等离子体尾场加速器中高质量电子束的加速铺平了道路。我们发现我们的模型和粒子在细胞模拟之间的良好协议。
2017-05-08 physics.plasm-ph
Inhomogeneous Energy - Density Driven Instability in Presence of a Transverse DC Electric Fields in a Magnetized Plasma Cylinder
研究了在非均匀横向直流电场作用下，碰撞磁化等离子体柱中非均匀能量密度驱动不稳定性（IEDDI）的时间演化。利用实验上已知的IEDDI相关参数，我们估计了$ν$ =1，2和3非局域本征模的增长率。
2004-10-19 physics.plasm-ph
Interchange instability and transport in matter-antimatter plasmas
非均匀磁场中的对称电子-正电子等离子体具有交换不稳定性和输运特性。推导了与等温磁约束电子-正电子等离子体输运有关的密度团扰动传播速度的标度关系，包括当德拜长度大于拉莫尔半径时的阻尼效应.非线性全F陀螺流体计算验证的关系。结果有利于计划的电子-正电子等离子体实验的足够的磁约束。该模型被推广到其他物质-反物质等离子体。磁化的电子-正电子-质子-反质子等离子体容易受到交换驱动的局部物质-反物质分离的影响，这可能会阻碍（迄今尚未实现的）持续的实验室磁约束。
2016-11-23 physics.plasm-ph
Amplification due to Two-Stream Instability of Self-Electric and Magnetic Fields of an Ion Beam Propagating in Background Plasma
带电粒子束在背景等离子体中的传播作为空间电荷中和的方法已经被示出为实现高度的电荷和电流中和，并且因此能够实现带电粒子束的接近弹道的传播和聚焦。相应地，使用等离子体传播带电粒子束对于惯性聚变和高能量密度实验室等离子体物理中的强粒子束的传输和聚焦具有重要的应用。然而，通过背景等离子体的束离子流可以导致束离子和等离子体电子之间的双流不稳定性的发展。双流不稳定性增强的束流电场和磁场会导致离子束散焦。利用粒子模拟方法，研究了不稳定性驱动的自电磁场和由此产生的离焦力随背景等离子体密度和束离子质量的变化规律。我们确定等离子体参数的散焦力可以减少。
2017-11-27 physics.plasm-ph
A relativistic two-stream instability in an extremely low-density plasma
针对冷等离子体模型导致导线电流不稳定的悖论，本文基于有限温度双流体模型并在狭义相对论框架内，提出了一种易于应用的低密度等离子体双流不稳定性判据。
2023-05-26 physics.plasm-ph
Thermal instability of an optically thin dusty plasma
我们调查的热不稳定性的作用，所产生的光学薄，尘埃等离子体的辐射冷却，通过线性稳定性分析。相应的等压稳定性条件的冷凝模式被发现修改显着的电离度和浓度的有限大小，相对较重，带负电荷的尘埃粒子。结果表明，虽然基波模式在性质上与没有尘埃粒子时的模式相似，但一种新的尘埃波模式可以在这样的等离子体中传播。本文指出，带负电荷的尘埃粒子的存在可能对各种天体物理结构的热不稳定性产生相当大的影响，而这种影响不能用引力不稳定性来解释。
2001-11-03 physics.plasm-ph
On the heterogeneous character of the heartbeat instability in complex (dusty) plasmas
提出了复杂等离子体（尘埃）中产生心跳不稳定性的物理机制的一个假说。结果表明，不稳定性的发生是由于无微粒区（空隙）和复杂等离子体之间的边界上的周期性重复的临界转变。临界转变被认为类似于在电极附近形成鞘层。转变的起源是空隙周围的微粒上的电子和离子的损失。我们已经表明，这一假设是一致的实验测量的稳定性参数范围内，与等离子体的辉光强度和微粒动力学的演变过程中的不稳定性，以及与所观察到的激励的心跳不稳定性的强度调制的激光束，调谐到工作气体的原子跃迁。
2012-06-26 physics.plasm-ph
Odd modes of Kelvin-Helmholtz instability in sheared flows of plasmas and fluids
理想流体和等离子体在磁场中剪切流动的共同特征是Kelvin-Helmholtz不稳定性。在上述两种情况下，这种不稳定性由相同的方程描述。由动力学方法得到的等离子体中本征模的波动方程在长波极限下与已知的理想流体的Rayleigh方程一致。考虑了有限宽过渡层的速度剖面。奇模进行了研究。定域速度剪切层是在过渡层外传播的扰动源。研究了模态局部化的条件。
2012-07-30 physics.plasm-ph
Counter-Streaming Beams in Collisionless Pair Plasma Instability Systems II: Spectral Cone and Spectral Wave Mode Analysis
本文通过粒子网格模拟的谱分析，研究无碰撞对等离子体中Weibel不稳定性的谱趋势，探讨功率对视角和频率的依赖，并关联系列首篇结果。
2025-10-24 physics.plasm-ph
Saturation of the hosing instability in quasi-linear plasma accelerators
对等离子体加速器准线性区中的见证光束的束流不稳定性进行了理论分析。在这种制度下，软管不稳定性饱和，即使是一个单能束，在一个水平远低于标准缩放预测。导出了饱和距离和饱和振幅的解析表达式，并与数值结果进行了比较。饱和是由于聚焦力的自然首尾变化，包括自洽的横向梁加载。
2018-01-03 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
The temporal evolution of the kinetic drift-Alfven instability of plasma shear flow
等离子体剪切流动力学漂移-阿尔芬不稳定性的线性非模态动力学理论揭示了时间非模态增长随时间增长的速率。剪切模在离子上的湍流散射加速了这种增长。由于剪切流中漂移波和Alfven波的频率随时间的变化，当漂移波和Alfven波的耦合破坏时，不稳定性停止增长。
2013-04-21 physics.plasm-ph
Instability onset and scaling laws of an autooscillating turbulent flow in a complex plasma
我们研究了一个复杂的等离子体在微重力条件下，首先是稳定的振荡电场。一旦停止稳定，就会出现所谓的心跳不稳定。我们研究了动能谱在不稳定性发生期间和之后的变化，并与Kraichnan和Leith预测的二维湍流的双级联进行了比较。不稳定性的发生明显地表现在能量级联和涡度拟能的约化率的比值和能谱的幂律指数上。
2017-03-27 physics.plasm-ph
Suppression of two stream instability in relativistic electron-ion plasmas
本文研究相对论速度下电子-离子等离子体中双流不稳定性的抑制，发现高等离子体频率和现实离子-电子质量比均会压缩增长率参数空间，并通过四区域分析为高能等离子体应用提供标度律。
2025-08-23 physics.plasm-ph
Instability of Shear Waves in an Inhomogeneous Strongly Coupled Dusty Plasma
它表明，在强耦合，不均匀，尘埃等离子体中的低频剪切模式可以增长的不稳定性，涉及的动态电荷波动的尘埃颗粒。不稳定性是由平衡尘埃电荷密度的梯度驱动的，并与尘埃颗粒的有限充电时间有关。目前的计算，在广义流体动力粘弹性形式主义进行，也带来了重要的修改的阈值和增长率的不稳定性，由于集体效应与耦合到压缩模式。
2001-03-26 physics.plasm-ph
A numerical study of gravity driven instability in strongly coupled dusty plasmas.Part I: Rayleigh-Taylor instability and Buoyancy-driven instability
瑞利-泰勒不稳定性和浮力驱动不稳定性是非均匀介质中非常常见的不稳定性。在这里，我们研究这些不稳定性增长的不可压缩的粘弹性流体，如强耦合尘埃等离子体通过使用不可压缩广义流体动力学（i-GHD）流体模型。由于尘埃颗粒相当大，地球的引力在其动力学中起着重要作用。本文考虑了引力分层尘埃等离子体流体中重力加速度和强耦合的作用。我们发现，弹性的外观加速增长的粘弹性RT不稳定性，减少在时间尺度上的粘度比麦克斯韦弛豫时间${τ_m}$短的效果。浮力驱动的情况下，空间局部（在两个维度上）的低/高密度区域放置在背景介质中，也已经在重力的存在下发展。我们的研究表明，这两种不稳定性得到抑制与介质的耦合强度的增加。这种抑制已经说明了分析，以及通过进行一个二维的完全非线性模拟。
2020-06-22 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
X-band microwave generation caused by plasma-sheath instability
众所周知，由于浸没在等离子体中的正偏压电极附近的等离子体鞘层的不稳定性，可能出现电子等离子体频率的振荡。这种不稳定性是由电子通过鞘层时的渡越时间效应引起的。由于电极附近中性气体的额外电离，这种振荡表现为低功率短尖峰。在这里，我们提出的第一个结果时，得到的额外的电离消除。我们成功地延长了振荡在整个时间的正偏压施加到电极。这些振荡可以在比以前报道的高得多的频率（几十GHz与几百MHz相比）和几十mW的功率下获得。这些结果与所提出的理论估计相结合可能是有用的，例如，用于等离子体诊断
2011-09-13 physics.plasm-ph
Kinetic instability in inductively oscillatory plasma equilibrium
本文采用粒子模拟方法，对等离子体在空间上的均匀性和时间上的振荡性进行了解析和数值研究。色散关系是从振荡平衡分布函数的Vlasov方程导出的，并用来证明等离子体具有无限多的不稳定动力学模式。这种不稳定性代表了一种新的动力学机制的衰减的初始模式的无限波长（或等效零波数），没有经典波破碎或朗道阻尼存在。讨论了这种不稳定性的相对论推广。在这种情况下，增长最快的不稳定模式的增长率与$γ_T^{-1/2}$成比例，其中$γ_T$是等离子体分布的最大洛伦兹因子。这一结果表明，这种不稳定性是不严重的抑制大洛伦兹因子流动作为纯粹的流动不稳定性。讨论了脉冲星磁层中感应电场振荡不稳定性的相关性。
2021-04-09 physics.plasm-ph
Seeding the m = 0 instability in dense plasma focus Z-pinches with a hollow anode
稠密等离子体焦点（DPF）是一种经典的Z箍缩等离子体装置，作为辐射源已经研究了几十年。在压缩阶段期间m = 0等离子体不稳定性的形成与高能带电粒子束的产生有关，当在氘中操作时，高能带电粒子束导致束靶聚变反应和中子产率的产生。在本文中，我们提出了一种技术的种子m = 0的不稳定性，采用空心的阳极。当等离子体鞘层沿着阳极的中空结构移动时，形成低密度扰动，并且这产生高度不稳定的不均匀等离子体柱。低密度扰动和优先播种的m = 0不稳定性的动力学进行了详细的研究与完全动力学等离子体模拟中进行的大规模等离子体粒子在细胞的代码，以及与一个简单的雪犁模型。模拟结果表明，通过采用具有适当内空心半径的阳极几何形状，DPF的中子产额显著提高，并且消除了低产额射击。
2016-10-28 physics.plasm-ph
Observation of Rayleigh-Taylor-Instability Evolution in a Plasma with Magnetic and Viscous Effects
我们提出的时间分辨观测瑞利-泰勒不稳定性（RTI）的演化之间的界面上的非磁化等离子体射流与停滞，磁化等离子体碰撞。观察到的不稳定增长时间（$\sim 10$ ~ $μ$ s）与使用密度（$\sim 10^{14}$ ~cm $^{-3}$）和减速度（$\sim 10^9$ ~m/s $^2$）的实验推断值计算的估计线性RTI增长率一致。观察到的模式波长（$\gtrsim 1$ ~cm）在线性生长时间内几乎翻倍。磁和粘性稳定和理想化的磁流体动力学模拟，包括一个物理粘度模型的理论估计都表明，所观察到的不稳定性的演变是受磁和/或粘性效应。
2015-10-27 physics.plasm-ph
Modulational instability of ion-acoustic waves and associated envelope solitons in a multi-component plasma
考虑了一个包含暖离子、等温电子、超热电子和正电子的广义等离子体模型，从理论上研究了离子声波的调制不稳定性。应用约化微扰法导出了一个标准的非线性薛定谔方程，并将其应用于IAWs微波互扰的研究。结果表明，不同等离子体参数对IAWs的MI准则有很大的影响。这些结果对于理解空间和实验室等离子体系统中IAWs的MI条件是有用的。
2020-06-03 physics.plasm-ph
A new two-stream instability mode in magnetized quantum plasma
在非相对论性和理想费米气体假设下，利用量子流体力学模型研究了双流磁化量子等离子体中的一种新横模。研究发现，费米压力效应诱导的不稳定性的最小截止波长，不像经典的情况下，这是不稳定的较大的波数。外部磁场也显示出产生稳定效果。该模型的适用性和实验观测的具体参数的条件进行了深入讨论。
2017-12-15 physics.plasm-ph
Modeling the Parker instability in a rotating plasma screw pinch
我们分析和数值模拟研究的帕克（磁浮力）不稳定性在均匀旋转的等离子体螺旋箍缩限制在一个圆柱体。施加均匀的等离子体旋转以产生离心加速度，其模仿经典帕克不稳定性所需的重力。本研究的目的是确定如何帕克不稳定性可以明确地确定在弱磁化，快速旋转的螺旋箍缩，其中的旋转提供了一个有效的重力和径向变化的方位场控制，以提供条件，使等离子体是磁浮力向内运动。我们表明，轴向磁场也需要规避传统的电流驱动的磁流体动力学（MHD）的不稳定性，如香肠和扭结模式，将掩盖帕克不稳定性。这些条件可以在麦迪逊等离子体库埃特实验（Madison Plasma Couette Experiment，MPCX）中实现。使用扩展的MHD代码NIMROD等温可压缩等离子体模型进行模拟。线性和非线性制度的不稳定性进行了研究，并得到的线性制度的结果进行了比较，从板的几何形状的分析结果。在此基础上，发现在圆柱形箍缩中，在较大马赫数（M> 5）时，磁浮力机制占主导地位，而在较低马赫数（M <1）时，不稳定性是由于磁场线的弯曲。在中间值的马赫数（1 <M <5）的科里奥利力有一个强大的稳定作用的等离子体。一个可能的方案，在MPCX的帕克不稳定性的实验演示进行了讨论。
2012-05-21 physics.plasm-ph
Ion drift instability in a strongly coupled collisional complex plasma
本文研究了漂移离子碰撞复杂等离子体中与重粒子有关的低频波模及其不稳定性。讨论了离子漂移对该模式的声速的影响。不稳定性的一般条件推导出亚热离子漂移，考虑到强耦合的粒子组件。强耦合效应降低了离子的声速，有利于离子漂移不稳定性的发生。一个宽的参数范围被认为是从弱碰撞到强碰撞制度的离子和粒子成分。选定的等离子体参数对目前在国际空间站上运行的PK-4实验具有代表性。
2020-07-27 physics.plasm-ph
Reanalysis of the beam-plasma instability using the Dyson-like equation formalism
我们分析了问题的束等离子体不稳定性通过所谓的戴森方程的解析处理。我们首先比较了预测的模型，通过固定的电场振幅相对于N体哈密顿数值模拟。然后，我们证明了这样的分析公式的缺点，必须基本上确定的字段和粒子分布函数的自洽演化的分解。
2019-09-02 physics.plasm-ph
Instability of ion kinetic waves in a weakly ionized plasma
已知基本高阶朗道等离子体模式通常是重阻尼的。我们发现，这些模式的离子成分在弱电离等离子体中可以大大修改离子中性碰撞和直流电场驱动离子流，使其中一些可以变得不稳定。这种不稳定性预计在足够小的压力下自然发生在气体放电的预鞘中，从而影响鞘和放电结构。
2012-06-04 physics.plasm-ph
Shear Flow instability in a strongly coupled dusty plasma
利用广义流体动力学（GH）模型对强耦合不可压缩尘埃等离子体在剪切流作用下的线性稳定性进行了分析。在适当的伽利略不变量GH模型下，对不同的速度剖面进行了非局部特征值分析。结果表明，弹性的影响增强了剪切流驱动的Kelvin-Helmholtz（KH）不稳定性的增长率。粘性和弹性之间的相互作用不仅提高了增长率，但不稳定性的空间域也扩大了。给出了不同参数空间中的增长率和相应的本征函数。
2013-10-29 physics.plasm-ph
The ion acoustic instability of the rotating cylindrical helicon discharge plasma
考虑圆柱形几何形状以及螺旋波和等离子体的径向不均匀性，建立了由圆柱对称（方位角模数m=0）螺旋波产生的圆柱形等离子体的动力学理论。该理论揭示了由螺旋电场的径向不均匀性引起的具有径向不均匀角速度的电子的方位角稳定旋转的宏观效应。结果表明，这种剪切旋转以及电子密度和温度的不均匀性是导致非均匀圆柱形等离子体高频离子声不稳定性的主要原因。这种不稳定性在空间上局限于螺旋波电场和等离子体密度的强梯度的区域中，其中它比由螺旋波中的电子相对于离子的振荡运动驱动的参数不稳定性更强。
2022-02-06 physics.plasm-ph
Kelvin-Helmholtz Instability in non-Newtonian Complex Plasma
用实验验证的模型研究了非牛顿尘埃等离子体中的Kelvin-Helmholtz（KH）不稳定性。{ \bf 98}，145003（2007）]的剪切流速依赖性粘度。这里使用的剪切流剖面是抛物线型有界流。剪切稀化和剪切增稠性能的研究，以及在不可压缩的限制，使用线性稳定性分析。与压缩性对KH不稳定性的稳定作用一样，剪切增稠区的非牛顿效应也能抑制KH不稳定性，而剪切变稀区的非牛顿效应则相反.
2013-10-29 physics.plasm-ph
Observation of the ion-ion instability and its suppression mechanism in a dusty double plasma device
在任何等离子体系统中，离子束的逆流都会激发离子-离子不稳定性。实验观测了尘埃等离子体中离子-离子不稳定性，H2，Ar，Ar，He。该实验是在一个双等离子体装置中进行的，该装置由直径90 cm和长度120 cm组成，并由光学透明度为81%的网格隔开。使用10 mm平均灰尘分布的玻璃珠作为用于整套实验的灰尘颗粒，并且允许落在系统内的等离子体柱的特定区域内。通过相对于不同的尘埃密度组合物在空间上平移探针来观察离子-离子不稳定性的生长和抑制，并且在存在其他气体的情况下也进行比较。用射频泵浦解释了等离子体中这种不稳定性的抑制机制[1]。然而，在这个实验发现的抑制现象进行了讨论，在系统内的灰尘密度。不稳定性被发现完全抑制在一个临界粉尘密度（Ndcr）。并试图用Van der Pol方程的数值解来解释这一整套实验结果。
2004-11-03 physics.plasm-ph
Evidence of new finite beam plasma instability for magnetic field generation
我们证明了计算机模拟，激光等离子体实验，和分析理论，迄今未知的不稳定性激发在束等离子体系统具有有限的横向尺寸。这种不稳定性是产生磁场的原因，其尺度与横向束尺寸相当，横向束尺寸可以比电子趋肤深度尺度长得多。这一违反直觉的结果是由于辐射泄漏与有限的光束边界，这是不存在的，在传统的无限周期性系统中考虑在早期的模拟以及理论分析，并可能引发一个迄今流行的想法重新审视。
2017-12-07 physics.plasm-ph
Plasma instability of magnetically enhanced vacuum arc thruster
采用双流体流动等离子体模型描述了磁增强真空电弧推力器（MEVAT）中等离子体旋转及其不稳定性的演化。典型的实验参数，包括等离子体密度，平衡磁场，离子和电子温度，阴极材料，轴向流速度，和方位角旋转频率。结果表明，等离子体不稳定性的增长率随旋转频率和电场强度的增大而增大，随电子温度和原子量的减小而减小，并解释了其物理机制。比较了密度涨落和平衡密度梯度的径向结构，发现它们峰值的径向位置非常接近，表明密度梯度驱动的电阻漂移模式。扰动质量流在等离子体柱横截面上的时间演化，表现为边缘处的顺时针旋转（电子抗磁漂移方向）和芯部处的逆时针旋转（离子抗磁漂移方向），中间隔着从$n=0$到$n=1$的模式过渡层.这项工作，据我们所知，是第一个治疗的旋转和轴向流引起的等离子体不稳定性的MEVAT，也是很大的实际利益，其他电推力器的旋转等离子体长期稳定运行和推进效率优化。
2018-11-29 physics.plasm-ph
Filamentation instability of counter-streaming laser-driven plasmas
在与天体物理学无碰撞冲击有关的超音速无碰撞状态下，在一对逆流、烧蚀驱动等离子体流的相互作用中，观察到由于韦伯型不稳定性的增长而产生的丝状现象。通过在OMEGA EP激光系统上用1.8 kJ、2-ns激光脉冲照射一对相对的塑料（CH）箔来产生流动。超快激光驱动质子照相术被用来成像的韦伯产生的电磁场。实验观察结果与分析理论的韦伯不稳定性和粒子在细胞中的模拟是一致的。
2013-10-09 physics.plasm-ph
Direct observation of mode-coupling instability in two-dimensional plasma crystals
对二维等离子体晶体的熔化进行了专门的实验。熔化总是伴随着粒子动能的自发增长，这表明一个普遍的等离子体驱动的机制的过程。通过同时测量三个主要的尘埃晶格（DL）波模式，它是明确地表明，熔化发生由于两个DL模式之间的共振耦合。波模式的变化与实验条件，包括出现的谐振（混合）分支，揭示了非常好的协议模式耦合不稳定性的理论。
2010-03-23 physics.plasm-ph
Nonlinear Saturation of the Weibel Instability in a Dense Fermi Plasma
本文研究了具有各向异性费米-狄拉克分布的稠密等离子体中强磁场的产生。为此，我们对Wigner-Maxwell稠密量子等离子体系统中的横波采用了一种新的线性色散关系。色散关系的数值分析揭示了作为费米能和温度各向异性的函数的生长速率的缩放。通过完全动力学模拟发现了磁场的非线性饱和水平，这表明磁场的最终幅度与不稳定性的线性增长率成正比。这些结果对于理解稠密费米等离子体中强磁场的起源，例如下一代强激光-固体密度等离子体实验中的强磁场起源具有重要意义。
2008-03-07 physics.plasm-ph
Two-dimensional hybrid model of gradient drift instability and enhanced electron transport in a Hall thruster
建立了一个轴向-方位二维霍尔推力器放电模型，用于分析梯度漂移不稳定性（GDI）和GDI单独引起的跨场电子输运增强。对部分电离等离子体采用粒子-流体混合模型，其中假设准中性等离子体中存在无惯性电子流体。为了避免数值不稳定性，准确分析GDI的物理性质，提出了一种无振荡的电子流体模型势场求解方法。对一台1 kW级阳极层式霍尔推力器进行了数值模拟，给出了等离子体不稳定时的流场。在加速区和羽流区观察到了具有涡状结构的等离子体不稳定性。所产生的等离子体不稳定性增强了在通道出口周围的轴向方向和在羽流区域中的交叉场电子输运。证实了电子输运增强效应对网格收敛的影响，表明跨场电子输运增强是基于等离子体不稳定性的。此外，模拟结果与线性微扰分析的比较表明，模拟的等离子体不稳定性反映了GDI理论。结果表明，该混合模型可用于GDI的分析，GDI可增强霍尔推力器的跨场电子输运。
2021-06-01 physics.plasm-ph
Electric field-driven Rayleigh-Taylor-like instability in binary complex plasma
Physics Department, IIT Delhi（德里印度理工学院物理系）
本研究通过分子动力学模拟揭示了电场驱动下二元复等离子体中Rayleigh-Taylor类不稳定的形成机制及影响因素。
2026-01-13 physics.plasm-ph
Elimination of Numerical Cherenkov Instability in flowing-plasma Particle-In-Cell simulations by using Galilean coordinates
相对论性流动等离子体的粒子模拟（PIC）是几个物理学领域（包括例如激光尾场加速，当在洛伦兹增强框架中观察时）的关键兴趣，但由于众所周知的数值切伦科夫不稳定性（NCI），有时仍然是不可行的。在这篇文章中，我们表明，在一个均匀的相对论速度漂移的等离子体，NCI可以通过简单地集成PIC方程在伽利略坐标系下，遵循等离子体（有时也被称为共动坐标）的光谱分析框架内消除。消除NCI的经验验证和确认的不稳定性的理论分析。此外，它表明，这种方法是既适用于笛卡尔几何和圆柱几何与方位角傅立叶分解。
2016-07-31 physics.plasm-ph
