Low Threshold Parametric Decay Instabilities in ECRH experiments at toroidal devices
分析了在环形器件ECRH实验中，使背散射衰减不稳定性阈值大幅度降低的实验条件。结果表明，阈值的急剧下降是由等离子体密度的非单调行为，这是经常观察到的，由于所谓的密度泵出效应或存在的磁岛，并通过极向磁场不均匀性，使可能的本地化的离子伯恩斯坦衰变波。计算了相应的离子伯恩斯坦波增益和参量衰减不稳定性泵浦功率阈值。讨论了易后向散射衰变不稳定性激发的可能实验结果。
2010-11-18 physics.plasm-ph
Electronic parametric instabilities of an ultrarelativistic laser pulse in a plasma
通过数值求解激光驱动等离子体动力学中包含辐射反作用力影响的色散关系，研究了超相对论圆偏振激光脉冲在欠密等离子体中传输的电子参数不稳定性。重点放在研究不同的模式在激光等离子体系统和识别的绝对和对流性质的不稳定模式的参数映射跨越的归一化激光矢势和等离子体密度。指出了对超强激光等离子体实验的启示。
2020-03-03 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Parametric instabilities in magnetized multicomponent plasmas
本文研究了磁化双离子或尘埃等离子体中各种自然模的激发。通过参数地泵浦磁场来提供激励。这里允许两种离子类物质完全移动。这推广了我们以前的工作，其中第二重粒子被认为是静止的。它们从背景中性等离子体中收集电荷，改变了泵浦和激发波的色散特性。引入一个额外的移动物种会给这两种类型的波增加额外的模式。我们首先详细研究了背景磁场垂直于泵浦波传播方向的情况下的泵浦波。然后，我们推导出色散方程的泵的激发波平行于背景磁场传播的模式。计算结果表明，共存在12种共振相互作用，并对它们的不同增长率进行了讨论。
2006-01-25 physics.plasm-ph
Interaction of the fast wave with a scrape-off layer plasma in tokamaks. The ion cyclotron parametric instabilities and the anomalous heating of ions
发展了有限波长椭圆偏振快波驱动下等离子体离子回旋（IC）静电参量不稳定性理论。本文对托卡马克装置中FW注入过程中刮除层（SOL）中产生高能离子的一个潜在来源--IC准模衰变不稳定性的增长率进行了解析推导，给出了任意FW电场和IC不稳定扰动波长时IC准模衰变不稳定性增长率的解析表达式。对含有IC模$φ_{i}\left(\mathbf{k}_{i}, ω\right)$及其谐波$φ_{i}\left(\mathbf{k}_{i}, ω-ω_{0}\right)$、$φ_{i} \left(\mathbf{k}_{i}, ω-2ω_{0}\right)$的三波系统的色散方程进行了全面的数值分析，其中$ω_{0}$为FW频率。结果表明，对于波长与热离子Larmor半径相当的IC波，该波系统的参数IC不稳定性具有最大增长率。结果表明，反电子朗道阻尼在这种不稳定性的发展中起着重要的作用。这种不稳定性饱和的可能机制是离子被具有随机相位的IC波系综散射，这限制了高水平不稳定性的发展。本文利用发展的离子碰撞准模衰变不稳定性的准线性理论，确定了离子与参量离子碰撞湍流相互作用所引起的离子反常加热率。导出的结果表明，实验观察到的各向异性加热的冷SOL离子可能是造成的参数IC在SOL湍流。然而，IC参数湍流是不太可能负责实验观察到的约束不良的超热离子在托卡马克等离子体的SOL爆发。
2020-01-03 physics.plasm-ph
Effective suppression of parametric instabilities with decoupled broadband lasers in plasma
对具有一定频差的两束激光驱动的受激喇曼散射（SRS）不稳定性进行了理论分析。结果表明，只有当两束光对应的不稳定区在波数空间重叠时，才能产生强耦合和受激喇曼散射增强。因此，他们的去耦的束频差的阈值被发现作为其强度和等离子体密度的函数。在此基础上，提出了一种利用宽带激光器（DBLs）去耦合抑制SRS不稳定性的方法。DBL可以由数十个甚至数百个子束组成，其中子束均匀地分布在宽频谱范围内，例如超过中心频率的101%。由于有限的子光束能量和相邻子光束之间合适的频率差，子光束之间存在解耦现象。粒子模拟表明，SRS可以几乎完全抑制DBL在激光强度$\sim10^{15}$ W/cm $^2$。此外，受激布里渊散射（SBS）将被抑制的同时，DBL只要抑制受激布里渊散射。DBL可以用于驱动惯性约束聚变。
2022-03-24 physics.plasm-ph
Parametric Instabilities in Shallow Water Magnetohydrodynamics Of Astrophysical Plasma in External Magnetic Field
这封信讨论了天体物理等离子体薄层的旋转磁流体动力学（MHD）。本文用浅水近似来描述垂直外磁场中具有自由表面的薄等离子体层。垂直磁场的存在从根本上改变了天体物理等离子体中的波过程动力学相比，中性流体和等离子体层中的一个thoroidal磁场。在这种情况下，存在三波非线性相互作用。利用渐近多尺度方法推导了非线性波包相互作用方程：三个磁庞加莱波相互作用、三个磁旋波相互作用、两个磁庞加莱波和一个磁旋波相互作用以及两个磁旋波和一个磁庞加莱波相互作用。衰变不稳定性和参数放大的存在进行了预测。我们发现了以下四种衰变不稳定性：磁庞加莱波衰变为两个磁庞加莱波，磁旋波衰变为两个磁旋波，磁庞加莱波衰变为一个磁庞加莱波和一个磁旋波，磁旋波衰变为一个磁旋波和一个磁庞加莱波。还发现了磁庞加莱波的参量放大、磁旋波的参量放大、磁旋波存在时的磁庞加莱波放大和磁旋波存在时的磁旋波放大等参量放大机制。分别求出了不稳定性增长率和参数放大因子。
2015-12-06 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
On Kelvin-Helmholtz and parametric instabilities driven by coronal waves
Kelvin-Helmholtz不稳定性被认为是从磁流体动力学（MHD）扭结波中提取能量并通过湍流耗散能量的一种机制。因此，这是一个潜在的重要过程，在加热太阳日冕。然而，目前还不清楚如何不稳定性的影响与MHD波的振荡剪切流。我们研究了在一个笛卡尔框架内的水平磁场的存在下的不连续振荡剪切流的线性稳定性，该框架捕捉了通量管中MHD振荡的基本特征。我们推导出一个Mathieu方程的拉格朗日位移的接口，并分析其属性，确定两种不同的不稳定性：一个开尔文-亥姆霍兹不稳定性和参数不稳定性涉及的振荡剪切流和两个表面Alfvén波之间的共振。后者发生时，系统是开尔文-亥姆霍兹稳定，从而有利于模式，沿通量管变化，并作为一个结果提供了一个重要的和额外的机制，以提取能量。当应用到流的扭结波的特征属性在太阳日冕中，这两个不稳定性可以增长，与参数不稳定性能够产生较小的尺度扰动沿磁场比可能通过开尔文-亥姆霍兹不稳定性。对于波长为$200$ km的情况，这些不稳定性的特征时标为$\sim 100$ s。参数不稳定性更可能发生在较小的密度对比和较大的速度切变，使其发展更可能在日冕环比日珥线程。
2018-10-05 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Nonlinear Fluid Simulation Study of Stimulated Raman and Brillouin Scatterings in Shock Ignition
采用多流体等离子体模型结合全电磁波方程组，开发了一个新的非线性流体激光等离子体不稳定性程序（FLAME）。完成的一维（1D）版本的火焰被用来研究在冲击点火的激光等离子体不稳定性。模拟结果表明，在四分之一临界面附近，受朗缪尔波衰减不稳定性（LDI）和抽运损耗的影响，绝对SRS模达到饱和。激光多普勒电离产生的离子声波作为受激布里渊散射（SBS）的种子，表现出猝发模式并引起强烈的泵浦损耗。在高温情况下，还观察到SRS在1/16临界表面处的再散射。这些结果与相应的Particle-in-Cell模拟基本一致。
2017-03-30 physics.plasm-ph
The role of parametric instabilities in turbulence generation and proton heating: Hybrid simulations of parallel propagating Alfvén waves
本文通过多维混合模拟研究大振幅平行传播阿尔芬波的参数不稳定性，发现多维条件下衰变过程在高等离子体 beta 下仍可通过丝化/磁声不稳定性持续，并触发垂直湍流级联和场向波粒相互作用，导致质子加热。
2020-09-28 physics.plasm-ph physics.space-ph
Parametric instabilities and particles heating of circularly polarized Alfvén waves with an incoherent spectrum: two-dimensional hybrid simulations
快速太阳风和日冕中等离子体离子加热（特别是次重离子优先加热）是空间物理中的一个悬而未决的问题。然而，Alfvén波一直被认为是电晕加热的候选能源。本文利用低β电子-质子-α等离子体系统的二维混合模拟模型，研究了等离子体加热与密度功率谱演化和磁场涨落的关系，这些扰动是由具有非相干谱的初始泵浦Alfvén波在不同传播角θ k0 B0处的参数不稳定性激发的（初始泵浦波矢量k0和背景磁场B0之间的斜角）。结果表明，波-波耦合和波-粒相互作用在离子加热中起着关键作用，小传播角（如θ_k0B0 = 15 °）的Alfvén谱比单色Alfvén波或大传播角Alfvén谱能更有效地加热质子和α粒子的垂直方向和平行方向的α粒子.
2021-08-16 astro-ph.SR physics.geo-ph physics.plasm-ph
The ion cyclotron parametric turbulence and anomalous convective transport of the inhomogeneous plasma in front of the fast wave antenna
建立了快波天线前非均匀电场驱动的非均匀等离子体离子回旋（IC）静电参数不稳定性理论。据发现，参数IC湍流和漂移湍流的空间不均匀性是在流动的起源，其中运输的大部分FW功率，沉积到基座等离子体，刮除层，后来的偏滤器主要沿场线。
2021-03-03 physics.plasm-ph
Parametric Survey of Nonaxisymmetric Accretion Disk Instabilities: Magnetorotational Instability to Super-Alfvénic Rotational Instability
本文通过Legolas代码参数化研究了吸积盘中非轴对称磁流体不稳定性，证实了超阿尔芬旋转不稳定性（SARI）的存在，并揭示了其局域化特征、增长率规律及与MRI的关系。
2024-10-17 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Generalized lower-hybrid mode with, density gradient, equilibrium ExB drift, collisions and finite electron Larmor radius: Numerical studies with MATLAB solver
MATLAB求解器的一般色散关系已被开发，以研究局部不稳定性的部分磁化等离子体的典型ExB放电。的西蒙-何，低混合和离子声不稳定性的典型参数潘宁放电的几个例子。该求解器允许参数化地研究宽范围等离子体参数的局部色散关系并准备报告。
2017-03-22 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
Instabilities for a relativistic electron beam interacting with a laser irradiated plasma
本文研究了辐射场（RF）对相对论电子注-等离子体相互作用中产生的不稳定模的影响，假定$ω_{0} >ω_{p}$，其中$ω_{0}$是RF的频率，$ω_{p}$是等离子体的频率。这些不稳定的模式参数耦合到彼此由于RF和两个流和参数不稳定性之间的混合。色散方程是由束流-等离子体系统的动力学方程和麦克斯韦方程线性化得到的。为了突出辐射场的影响，我们提出了一个比较我们的分析和数值计算结果得到的非零RF与那些消失的RF。假设波束的漂移速度$\mathbf{u}_{b}$平行于激励的波矢量$\mathbf{k}$，详细考虑了RF的极化矢量$\mathbf{E}_{0}$相对于$\mathbf{k}$的两种特定的横向和平行配置。结果表明，在这两种几何形状的谐振和非谐振耦合不同的模式是可能的。当$\mathbf{E}_{0}$垂直于$\mathbf{k}$时，预期横向配置的生长率最大。在这种情况下，它表明，在一般的光谱的不稳定模式在$ω$- $k$平面分裂成两个不同的域与长和短波长，其中的不稳定模式主要是敏感的光束或RF参数，分别。在平行配置，$\mathbf{E}_{0} \parallel \mathbf{k}$，并在短波长的不稳定模式的增长率是敏感的光束和RF参数保持不敏感的RF在长波长。
2012-03-25 physics.plasm-ph
Linear gyrokinetic stability of a high $β$ non-inductive spherical tokamak
球形托卡马克（ST）已被证明具有理想的性能，如实现高等离子体聚变发电厂？并且具有增加的垂直稳定性。为了了解高$β$ ST聚变反应堆概念设计中可能预期的约束特性，使用局部线性回转动力学分析了1GW ST等离子体平衡，以确定出现的微不稳定性类型。动力学气球模式（KBM）和微撕裂模式（MTM）被发现是占主导地位的不稳定性。确定这些线性模式的参数依赖性，并根据获得的见解，调整平衡以找到在$θ_0$ = 0：0时对所有微观不稳定性略微稳定的状态。这项工作确定了最重要的微观不稳定性，预计产生湍流输送高$β$ ST。这些模式的影响必须忠实地捕捉到基于第一原理的减少模型的异常运输，需要预测模拟。
2021-08-25 physics.plasm-ph
Fast prediction of plasma instabilities with sparse-grid-accelerated optimized dynamic mode decomposition
University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；University of Twente（特文特大学）
本文提出利用稀疏网格加速的优化动态模式分解方法，用于快速预测等离子体微不稳定性，通过减少计算成本实现高效模拟。
2026-02-02 cs.CE cs.NA math.NA
Parametric amplification of electromagnetic plasma waves in resonance with a dispersive background gravitational wave
本文提出在色散介质中亚光速电磁等离子体波可与背景亚光速引力波共振并发生参量放大，其动力学遵循Whitaker-Hill方程，等离子体波通过消耗引力波能量实现指数增长。
2022-11-28 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Optimal Control of Laser-Plasma Instabilities Using Spike Trains of Uneven Duration and Delay: STUD Pulses
自适应方法的激光照射等离子体的建议，包括确定性的，“开-关”的振幅调制的时间，和间歇性变化的斑点图案。这些激光脉冲由一系列皮秒时间尺度的尖峰组成，尖峰训练具有不均匀的持续时间和延迟（STUD脉冲），与流体动力学时间尺度调制的多纳秒激光聚变脉冲相反。适当设计的STUD脉冲通过调整尖峰的调制周期、占空比和空间热点分布加扰率，最大限度地减少了反向散射，并驯服了给定等离子体条件下的任何吸收性参数不稳定性。STUD脉冲包含或超越了传统的束流调节方法。此外，STUD脉冲通过允许交叉光束的尖峰在时间上交错而允许在由空间重叠的激光束驱动的不稳定性的控制方面的进步。当一个光束的强度峰值落在其交叉光束的零点内时，它允许通断开关或调光器用于成对或多光束相互作用。
2013-04-15 physics.optics physics.plasm-ph
Parametric decay of oblique Alfvén waves in two-dimensional hybrid simulations
已知某些类型的等离子体波在特定的等离子体条件下变得参数不稳定，其中泵浦波将衰减成具有不同波数和频率的几个子波。在过去，相关的等离子体不稳定性已被处理解析为各种参数制度，并通过使用各种数值方法，但相对于背景磁场的斜传播很少被处理在两个维度，主要是因为高的计算需求。在这里，我们提出了一个混合模拟研究具有椭圆偏振的适度倾斜Alfvén波的参数衰减。发现这种压缩波可以衰减成波数比泵浦波高和波数比泵浦波低的波。
2012-07-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Optimal control of laser plasma instabilities using Spike Trains of Uneven Duration and Delay (STUD pulses) for ICF and IFE
提出了一种自适应控制激光等离子体参数不稳定性的方法。它涉及在最快的不稳定性放大时间尺度上对激光脉冲进行快速时间调制，以适应不断变化和未知的等离子体条件。这些脉冲由在它们之间具有至少一个或两个数量级的幅度对比度的开和关序列组成。这种激光照射轮廓被称为STUD脉冲，用于不均匀持续时间和延迟的尖峰序列。STUD脉冲程序包括在激光尖峰之间空间上扰乱散斑图案。关闭时间允许驱动波的阻尼。热点的扰乱允许在热点位置经历反复出现的高强度尖峰之前经过数十个阻尼时间。与此同时，抑制经济增长将治愈过去经济增长的伤疤。交叉光束上的STUD脉冲的另一个独特特征是它们的时间分布可以是交错的或交错的，并且它们的相互作用因此由通断开关和调光器控制。
2012-10-16 nlin.AO physics.optics physics.plasm-ph
Numerical simulations of temperature anisotropy instabilities stimulated by suprathermal protons
本文利用混合模拟研究超热质子对EMIC和PFH温度各向异性不稳定性的激发作用，证实其可增强波能并加速各向异性弛豫。
2024-09-13 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Whistler instabilities from the interplay of electron anisotropies in space plasmas: A quasilinear approach
最近对观测数据的统计研究揭示了哨声波动与空间等离子体中存在的各向异性电子群之间的相关性，例如，太阳风和行星磁层。局部地，哨声可以被与各向异性电子相关联的两个自由能源激发，即，温度各向异性和携带热通量的光束群体。然而，这两种自由能的来源和由此产生的不稳定性通常是独立研究的，这妨碍了对它们之间相互作用的现实解释。本文给出了由两个反向漂移电子布居及其各向异性温度累积驱动的哨声不稳定性的参量准线性研究结果。通过与由束流布居或温度各向异性主导的个别制度相比，在瞬态制度中，不稳定性受到这两种自由能源的影响的高度制约。累积效应刺激不稳定性并增强所产生的波动，其与电子相互作用并刺激它们在速度空间中的扩散，导致与垂直方向上的核心加热和射束电子的热化相关的射束速度的更快和更深的弛豫。特别是，松弛的温度各向异性的准稳定状态下的阈值条件下预测的线性理论可以解释的意见，这些国家的积累附近的各向同性和均分的能量。
2019-12-17 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
