A New Electrostatic mode in Two-Fluid (ENe-Ion) Formalism of a Partially Ionized Plasma
设计简化多物种粒子系统的方法和手段是经济的。等离子体的单流体MHD描述足以研究等离子体现象。包含多种类粒子的等离子体也可以通过用对应的流体表示每个粒子种类来描述。由电子、离子和中性粒子组成的部分电离的等离子体可以通过适当地组合每种物质的动力学来描述为单一流体。三组分等离子体也可以简化为双流体系统。最明显的方法是将电子流体和离子流体结合在一起，以获得MHD极限下的单一流体，并将中性粒子形成第二流体。另外两种可能性是：1）将电子流体和中性流体组合成一种流体，在此称为ENe流体，并将离子作为第二流体处理，以及2）将离子流体和中性流体组合成一种流体，在此称为INe流体，并将电子作为第二流体处理。发现电子与中性粒子结合的过程使中性粒子带负电荷。所以，这是一个新的等离子体，其中有重的（中性粒子的质量假设电子质量可以忽略不计）带负电的粒子和带正电的离子。原则上，我们可以同样对待第二种可能性。然而，由于中性粒子和离子的相对质量之间可能存在巨大的变化，因此该系统变得更加复杂，其讨论被推迟到以后。在此，建立了双流体ENe-Ion系统的框架，确定了这种新型双流体等离子体的特征静电波模式。波的频率被发现是一个函数的碰撞频率除了依赖于通常的参数。
2021-06-15 physics.plasm-ph
Transport formulas for multi-component plasmas within the effective potential theory framework
最近提出的有效势理论[物理。110，235001（2013）]允许使用具有二元碰撞的系统的良好开发的形式主义来评估耦合等离子体中的输运。为了便于实际实施这一概念的多组分等离子体的流体模型中，紧凑的传输系数的广义库仑方程的表达式总结从现有的处方。对于弱耦合等离子体，其特征在于德拜屏蔽库仑相互作用势，表达式成为完全解析。在耦合等离子体中，广义库仑定律需要数值计算。实现所描述的形式主义的方法被包括作为补充材料。
2018-05-14 physics.plasm-ph
A new covariant formalism for kinetic plasma simulations in curved spacetimes
提出一种适用于任意时空的协变导向中心形式，解决低密度等离子体全局动力学模拟的尺度分离与计算难题，为研究黑洞和中子星周围弯曲时空中的等离子体现象提供新工具。
2023-09-13 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
Kinetic theory of QED plasma in a strong electromagnetic field I. The covariant hyperplane formalism
本文发展了一种协变密度矩阵方法来研究强外电磁场作用下QED等离子体的动力学理论。在闵可夫斯基空间的类空超平面上的系统的正则量子化和库仑规范的协变推广。与平均电磁场相关联的凝聚模式是从光子自由度分离的时间依赖的幺正变换的两个，动力学变量和非平衡统计算子。因此，即使在强外场的情况下，关联函数和统计算子的精细结构常数的微扰展开也是适用的。本文提出了一种用超平面形式推导动力学方程的一般方法。
2001-06-01 hep-th physics.plasm-ph quant-ph
Wave Propagation in Periodic Plasma Media: A Semiclassical Approach
本文采用半经典波包近似研究非磁化周期等离子体中的电磁波传播，揭示运动方程中的 Berry 效应及其偏振旋转与 Hall 效应表现，并推广至非均匀等离子体。
2024-02-26 cond-mat.soft physics.plasm-ph
Mode Coupling in Space and Time Varying Anisotropic Absorbing Plasmas
本文提出了一种四维系统的数学方法，用于研究波模在缓变各向异性吸收等离子体中的传播和耦合。形式主义是特别有用的波的能量考虑。它适用于具有一般时空几何和磁场配置的等离子体中模式转换的一般情况。给出了一个简单的例子，如何将这种形式主义可以应用于实际情况。
1996-02-22 physics.plasm-ph plasm-ph
Scattered field formalism in the particle-in-cell method for plasma acceleration in tightly focused ultrashort laser beams
该研究将散射场形式体系与粒子网格方法结合，通过理论和收敛分析验证其有效性，并应用于紧聚焦激光束在欠临界等离子体中的电子加速模拟，为超高强度下优化相对论电子束提供了有前景的方法。
2023-10-17 physics.comp-ph physics.optics physics.plasm-ph
Operator Formalism for Laser-Plasma Wakefield Acceleration
CLPU, Centro de Láseres Pulsados（脉冲激光中心）
本文提出了一种基于算子的框架，用于描述激光-等离子体wakefield加速中的耦合动力学，并结合神经算子方法实现高效建模与预测控制。
2026-03-12 math-ph math.MP physics.acc-ph
Spacetime-dependent electric field effects in vacuum and plasma using the Wigner-formalism
利用Dirac-Heisenberg-Wigner形式，导出了任意强电磁场中等时Wigner函数的耦合偏微分方程组。在静电极限下，我们提出了一个3+1-系统的四个耦合偏微分方程，这是完成安培定律。进一步研究了两种不同情况下的静电系统。在第一种情况下，我们考虑线性波在等离子体中的传播占非零真空期望值。然后，我们推导出色散关系，并将其与著名的极限情况进行比较。在第二种情况下，我们考虑使用局部密度近似的Schwinger对生产，以允许分析处理。的对生产率的依赖关系的垂直动量的调查，它原来的传播所产生的对随着垂直动量取决于所施加的电场的强度。
2021-04-12 astro-ph.HE hep-th physics.plasm-ph
Comment on "On the ionization equilibrium of hot hydrogen plasma and thermodynamic consistency of formulating finite partition functions"
Zaghloul [Phys. Plasmas 17，062701（2010）; arXiv：1010.1161v1]重新考虑了等离子体热力学中的占据概率形式主义，并声称以前模型中的不一致之处。我表明，这种不正确的说法的起源是一个省略的配置因子的配分函数。本arXiv版本补充了两个附录，其中我添加了对同一作者最近关于同一主题的两篇出版物的评论和评论：关于他对这一评论的回应[Phys. Plasmas 17，124705（2010）]以及他对Hummer和Mihalas（1988）形式主义的批评[Phys. Plasmas 17，122903（2010）; arXiv：1010.1102v1]。
2011-03-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Density operator approach to turbulent flows in plasma and atmospheric fluids
我们制定了一个统计波力学方法来描述耗散和不稳定性的二维湍流的磁化等离子体和大气流体，如漂移和Rossby波。这是由于希尔伯特空间的存在，与等离子体的电势或大气流体的流函数有关。因此，我们认为这种湍流宏观波动力学现象，驱动的非厄米哈密顿算子，我们推导出，其反厄米分量归因于环境的影响。引入一个波力学密度算子的统计合奏波，我们制定主方程和定义观测：如拟能和能量的波和纬向流的统计平均值。我们确定，我们的开放系统通常可以遵循两种类型的时间演化，这取决于环境是否阻碍或协助系统的稳定性和完整性。我们还考虑了相空间制定的理论，包括几何光学极限和超越，并研究物理观测量的守恒定律。因此，它表明，该方法预测各种机制的能量和涡度拟能漂移波和纬向流之间的交换，这是迄今为止被忽视的波动动力学方程模型的基础上。
2020-12-01 cond-mat.stat-mech physics.ao-ph physics.plasm-ph
Photon conversion to axions and dark photons in magnetized plasmas: a finite-temperature field theory approach
本文提出有限温度场论框架，通过 $3\ imes3$ 混合矩阵描述磁化各向异性等离子体中光子与轴子、暗光子的模式耦合，并给出长波极限下响应张量推导及简正模式解析近似，为系统研究等离子体各向异性对 BSM 粒子产生的影响奠定基础。
2024-10-18 astro-ph.HE hep-ph physics.plasm-ph
Modeling complex plasma instabilities in space plasmas - Three-component electron formalism of heat-flux instabilities
Ruhr-Universität Bochum（波鸿鲁尔大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Comisión Chilena de Energía Nuclear（智利核能委员会）；Universidad Andres Bello（安德烈斯贝略大学）；University of Maria Curie-Skłodowska（玛丽亚·居里-斯克沃多夫斯卡大学）
本文研究了空间等离子体中热流不稳定性，通过三组分电子模型揭示了等离子体不稳定性机制，展示了三组分模型在热流不稳定性分析中的有效性。
2026-04-07 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
A Spectral Symplectic Algorithm for Cylindrical Electromagnetic Plasma Simulations
Hamilton系统的辛积分器在研究少体动力学系统方面已经取得了相当成功的结果。这些积分器经常使用建立在辛映射上的形式主义导出。最近有努力扩展辛方法等离子体，主要集中在离散拉格朗日力学。在本文中，我们推导出一个辛电磁宏粒子算法使用的地图形式。由此产生的算法旨在防止数值不稳定性，如数值Čerenkov，这是由于不正确的色散关系的领域，以及人为加热等离子体，这是由传统的粒子在细胞算法的非辛性质。这是第一个自洽的电磁算法使用基于地图的方法。
2017-05-09 physics.acc-ph physics.comp-ph physics.plasm-ph
