Dust-acoustic envelope solitons and rogue waves in an electron depleted plasma
利用微扰法导出了非线性薛定谔方程,对非磁化的电子耗尽尘埃等离子体(含有极性相反的热尘埃颗粒和非广延正离子)中尘埃声波的非线性传播和调制不稳定性进行了理论研究.发现了快、慢DA模两种模式,并给出了一阶、二阶反常波和亮、暗包络孤子的形成判据。各种尘埃等离子体参数的影响(即,尘埃质量、尘埃电荷、尘埃和离子数密度等)已经查明了对反导工作人员的MI的影响。研究发现,这些尘埃等离子体参数显着改变了DW的基本特征。从这一理论研究中获得的结果在不同空间区域的应用,即,木星的磁层、中间层上部、土星的F环和彗星的尾部等。
2019-07-25 physics.plasm-ph
Kinetic Alfvén solitary and rogue waves in superthermal plasmas
本文研究了低$β$等离子体中的小但有限振幅的动力学Alfvén孤立波。利用标准约化摄动法导出了描述KAWs演化的非线性KdV方程。研究了KdV方程的非线性系数和色散系数对超热参数$κ$、等离子体$β$和传输的非线性度的依赖关系,表明这些参数可以显著改变KAW孤立脉冲的形状和大小。只支持亚阿尔夫文孤子,压缩孤子。然后,我们通过从{KdV}方程推导出非线性薛定谔方程来研究动力学Alfvén流氓波。得到了形成异常波包络的有理解。我们研究流氓波的行为如何取决于等离子体参数的问题,发现流氓信封降低电子超热性的增加,而相反的是真实的等离子体$β$增加。这项研究的结果可能会发现应用程序的低$β$等离子体在天体物理环境中的粒子是超热分布。
2014-03-15 physics.plasm-ph
Chaotic Excitations of Rogue Waves in Stable Parametric Region for Highly-Energetic Pair Plasmas
本文根据修正的KdV方程和扩展的KdV方程,研究了高能kappa分布电子情况下离子声模式中Rogue波的存在和传播。我们使用了约化摄动方法。我们首先研究了离子声模式中的线性色散行为。得到非线性薛定谔方程,我们模拟了Rogue波,并研究了它的动力学,以及它对小扰动的响应。我们讨论了产生流氓波的可能性,以及这种对各种参数,如波数,空间和时间分量的稳定性。这一研究对于理解高能量情况下空间等离子体中IA波的非线性和Rogue波产生的某些突出点以及实验室等离子体中IA波的非线性是很有帮助的。
2022-04-10 physics.plasm-ph
Optical Multi-hysteresises and "Rogue Waves" in Nonlinear Plasma
由于自由电子的相对论质量效应,在强光照射下,过密等离子体层会表现出显著的非线性光学效应:反射和跃迁的多重散射,以及出现巨大的“流氓波”。这些是被困在层内的准孤立子场尖峰,一旦它们被更大数量级的泵浦激发,它们就被入射辐射维持,其峰值强度只有一小部分。这种现象甚至在具有“软”边界的层中以及在具有低吸收的半无限等离子体中也持续存在。
2010-03-15 physics.plasm-ph
Ion-acoustic rogue waves in double pair plasma having non-extensive particles
含有非广延电子、等温正电子、带负电和正电离子的双对等离子体中离子声波(IAWs)及其相关的IA流氓波(IARWs)的调制不稳定性(MI)由标准非线性薛定谔方程(NLSE)控制。对NLSE的数值研究表明,等离子体系统存在调制稳定(不稳定)区,在此区域内NLSE的色散系数和非线性系数符号相反(相同)。研究还发现,IAWs的基本特征(即,MI标准、IARW的幅度和宽度等)由等离子体参数如等离子体成分的质量、电荷状态和数密度严格组织。我们目前的研究结果应该有助于理解IAWs的非线性特征(即,MI和IARW)在实验室和空间等离子体中的应用。
2020-12-17 physics.plasm-ph
First and second-order dust-ion-acoustic rogue waves in non-thermal plasma
采用约化微扰方法导出了一个非线性薛定谔方程(NLSE),用于研究尘埃-离子-声波(DIAWs)的调制不稳定性.据观察,在考虑下,等离子体系统支持调制稳定和不稳定的域,这是由NLSE的色散和非线性系数的符号,DIAWs的。研究还发现,随着电子和正电子的非热性的增加,非线性度以及一阶和二阶反常波的高度和宽度都增加。指出了我们目前的研究与空间等离子体观测的相关性。
2020-11-27 physics.plasm-ph
Dust-acoustic rogue waves in non-thermal plasmas
研究了尘埃声波(DAWs)及其伴随的DA流氓波(DARWs)在四组分等离子体介质中的非线性传播,该介质中含有带负电荷的惯性尘埃颗粒、无惯性的非热分布电子以及等温正电子和离子,并服从非线性薛定谔方程.数值研究了等离子体参数对调制稳定和不稳定DAW参量区的影响。此外,还研究了离子电子温度比、离子正电子温度比、离子数密度和尘埃粒子数密度对DARW的影响。结果表明,物理参数在DARW的形成过程中起着非常关键的作用。这些结果对理解空间和实验室条件下尘埃等离子体中的静电激发有一定的参考价值。
2019-11-27 physics.plasm-ph
Dust-acoustic rogue waves in an electron-positron-ion-dust plasma medium
本文对四组分尘埃等离子体介质中的尘埃声波进行了精确的理论研究,该介质中含有惯性绝热尘埃颗粒和无惯性分布的$q$电子以及等温离子和正电子。利用约化微扰技术导出的非线性薛定谔方程(NLSE)的非线性和色散参数,识别了行波的稳定和不稳定参数区域,以及在不稳定参数区域中伴随的DA流氓波(DARW)。研究了轻正电子和大质量尘埃粒子对与DAW相关的DARW振幅和宽度的影响。我们目前的调查结果可能是有用的理解不同的非线性静电现象在空间和实验室等离子体。
2019-10-06 physics.plasm-ph
Dust-acoustic rogue waves in four component plasmas
本文对四尘埃等离子体介质中的调制不稳定性和尘埃声无赖波进行了理论研究,该介质中含有惯性带负电荷的大质量重(轻)冷(热)尘埃颗粒以及超热电子和非热离子。用约化微扰法导出了非线性薛定谔方程,观察到了快、慢DA模。发现离子的非热效应显著地改变了MI和相关DARW形成的条件($α$),电子的超热性($κ$),非热离子与冷尘埃的密度比($μ_i$)和冷尘与热尘的质量比($σ$)等。我们目前的调查在空间和实验室等离子体的影响进行了简要讨论。
2018-09-29 physics.plasm-ph
Modulational instability of dust-ion-acoustic mode and associated rogue waves in a non-extensive plasma medium
从理论上研究了三分量尘埃等离子体系统(含惯性暖离子、负电荷尘埃流体和无惯性$q$分布电子)中尘埃-离子-声(DIA)模及其伴随的异常波的调制不稳定性。利用约化微扰方法导出了一个非线性薛定谔方程(NLSE).据观察,所考虑的尘埃等离子体系统支持的快速和慢速DIA模式,和NLSE的色散和非线性系数确定的参数制度不仅为调制稳定和不稳定的快速DIA模式,而且为DIA流氓波的形成。快DIA模的调制不稳定性的参数机制和DIA流氓波形成的判据已被发现受到相关等离子体参数的影响,特别是离子和尘埃物质的质量和电荷状态、等离子体物质的数密度和非广延参数$q$的影响,研究发现,调制稳定参量区随正(负)$q$值的增大而减小(增大).数值分析还表明,反常波的非线性、振幅和宽度随正离子(负尘埃颗粒)质量的增大(减小)而减小(增大),随正离子(负尘埃颗粒)电荷状态的增大而减小(增大)。我们目前的工作在太空中的应用(即,地球电离层、磁层、分子云、星际介质、彗星尾、行星环等)和实验室等离子体已经被精确定位。
2019-11-16 physics.plasm-ph
Electrostatic rogue waves in double pair plasmas
推导了一个非线性薛定谔方程,研究了含有绝热正、负离子流体和超热电子、正电子的双对等离子体系统中离子声波的调制不稳定性.分析预测了两种类型的模式,即快速($ω_f$)和慢速($ω_s$)IA模式。对于$ω_f$和$ω_s$,在外部扰动存在下,IAWs可能存在稳定和不稳定的参数区域。负离子和正电子的数密度在调制不稳定区产生IA流氓波(IARW)中起着至关重要的作用。指出了我们目前工作在天体物理环境[即地球电离层D区($\rm H^+, O_2^-$)和F区($\rm H^+, H^-$)]以及实验室等离子体[即对离子富勒烯($\rm C^+, C^-$)]中的应用。
2018-09-23 physics.plasm-ph
Three-dimensional modulation instability of dust-ion-acoustic waves and rogue waves in warm nonthermal magnetized plasmas
本研究针对含非热电子与正电子的暖磁化复杂等离子体,用约化微扰法推导(3+1)维非线性薛定谔方程,分析三维尘埃离子声波调制不稳定性与怪波的参数依赖及应用意义。
2023-06-09 physics.plasm-ph
Modulational instability of dust-ion-acoustic waves and associated first and second-order rogue waves in super-thermal plasma
对含有无惯性$κ$分布电子、惯性暖正离子和负尘埃颗粒的三分量尘埃等离子体系统中尘埃离子声波(DIAWs)的调制不稳定性(MI)条件进行了理论研究.利用约化微扰方法导出了新的非线性薛定谔方程(NLSE)。所考虑的分析演示了两种类型的模式,即快速和慢速DIA模式。等离子体介质的色散和非线性性质,以及MI条件的DIAWs和配置的充满活力的流氓波(RW)与DIAWs在调制不稳定的制度,已被严格改变的等离子体参数,即,电荷,质量,温度和数密度的等离子体物种。我们的研究结果将有助于理解在两种天体物理环境中形成静电RWS的标准(即,木星的磁层,彗星的尾巴,地球的中间层,土星的环,等等。和实验室实验(即,Q机和库仑晶体)。
2021-03-11 physics.plasm-ph
Ion-acoustic rogue waves in multi-ion plasmas
通过推导非线性薛定谔方程(NLSE),从理论上研究了等离子体介质(包含离子对、等温正电子和非热电子)中的非线性离子声波(IAWs),特别是有限振幅的离子声波(IARWs)的基本性质.确定了IAWs调制不稳定性的判据,以及有限振幅IARW的基本特征。调制稳定区和调制不稳定区由色散系数与非线性方程非线性系数之比的符号决定。对后者进行了分析,得到了IARW存在的区域,该区域对应于不稳定区域。异常波的轮廓形状取决于非热参数$α$和电子温度与正电子温度的比值。结果表明,非热参数的增加使IARW的振幅和宽度增大,而正电子(电子)温度的增加使IARW的振幅和宽度减小(增强).值得一提的是,我们目前的调查可能有助于了解IARW在太空中的显着特征(即,土卫六大气层的上部区域,彗星彗星和地球的电离层等。和实验室(即,等离子体处理反应器和中性束源等)等离子
2019-04-27 physics.plasm-ph
Ion-acoustic rogue waves in a multi-component plasma medium
研究了四组分等离子体介质(FCPM)中离子声波(IA)的非线性传播,介质中含有惰性暖正离子、无惰性等温冷电子以及非广延($q$分布)热电子和正电子。利用约化微扰方法导出了一个非线性薛定谔方程(NLSE),并观察到所考虑的FCPM同时支持调制稳定和不稳定的参量区,这两种参量区由NLSE的色散系数和非线性系数的符号决定.数值分析表明,随着$q$($q>1$)的增加,增长率的最大值减小,调制不稳定的参量区允许产生高能IA流氓波(IARW),IARW的幅度和宽度随着热电子数密度的增加而增加,随着冷电子数密度的增加而减小.简要讨论了我们的研究在理解许多空间等离子体环境和实验室装置中非线性静电扰动的基本特征方面的应用。
2019-11-26 physics.plasm-ph
Analysis of ion-acoustic rogue wave in complex magneto-plasmas
本研究通过推导(3+1)维非线性Schrödinger方程,分析了四组分磁化等离子体中调制离子声学波的稳定性与怪波特征,发现超热分布、温度比及磁场显著影响怪波特性,结果适用于实验室与地球电离层等离子体。
2023-05-18 physics.plasm-ph
Heavy ion-acoustic rogue waves in electron-positron multi-ion plasmas
本文从理论上研究了重离子声波在四组分多离子等离子体(含惯性重负离子和轻正离子,以及无惯性非广延电子和正电子)中的非线性传播。采用约化微扰法导出了非线性薛定谔方程。研究发现,非线性光散射方程导致了高强度IAWs的调制不稳定性(MI),并导致了高强度IAWs在传播过程中的非线性和色散效应,从而导致了高强度IAWs的流氓波(HIARWs)的形成。确定了HIAWs的MI条件,以及生成的HIARW的基本性质。结果表明,HIARW的显著特征(即不稳定性判据、MI的增长率、HIARW的振幅和宽度等)电子和正电子的非扩展性、轻正离子质量与重负离子质量之比、电子数密度与轻正离子数密度之比、电子温度与正电子温度之比等因素的影响,我们目前的调查与空间观测的相关性(即彗星彗发和地球电离层)和实验室(激光等离子体相互作用实验装置)等离子体。
2017-06-18 physics.plasm-ph
Rogue waves in multi-pair plasma medium
从理论上研究了由非线性薛定谔方程(NLSE)控制的离子声波(IA)在含有绝热正、负离子流体和非广延($q$分布)电子、正电子的多对等离子体(MPP)中的非线性传播.据观察,所考虑的MPP支持两种类型的模式(即,快和慢IA模式),和调制稳定和不稳定的参数制度的快和慢IA模式的色散系数的非线性之比的符号决定。研究还发现,调制不稳定区域产生高能IA流氓波(IARW),且IARW的振幅和宽度随着$q$值的增大而减小(对于$q>0$和$q<0$极限). IARW的这些新的显著特征被发现适用于空间[即地球电离层的D区($\rm H^+, O_2^-$)和F区($\rm H^+, H^-$)]和实验室MPP [即富勒烯($\rm C^+, C^-$)]。
2018-09-25 physics.plasm-ph
Long-range attraction between particles in dusty plasma and partial surface tension of dusty phase boundary
在均匀等离子体中运动的带电尘埃粒子的有效电势有一个负的部分,它提供了相似带电尘埃粒子之间的吸引力。该势阱的深度足够大以确保尘埃等离子体的晶体结构的稳定性和尘埃区域的边界表面的表面张力的相当大的值。后者取决于表面相对于反离子流的取向,即,对于与流垂直的表面,它是最大的和正的,而对于沿着流的表面,它是最小的和负的。对于气体放电中的尘埃等离子体的大多数情况,它们中的第一个的值足以确保跨反离子流定向的透镜状尘埃相空隙的稳定性。
2003-04-23 physics.plasm-ph
Visco-elastic effects in strongly coupled dusty plasmas
我们报告的粘弹性效应在强耦合尘埃等离子体中的实验证据,通过调查的低频尘埃声波的传播特性,并通过激发横向剪切波在直流放电氩等离子体。
2016-04-15 physics.plasm-ph
A critique of "quantum dusty plasmas"
近十年来,关于量子尘埃等离子体(QDP)的论文数量稳步增加。这些系统将尘埃(即含有微米至纳米尺寸的颗粒)等离子体的性质与(电子的)量子效应%结合在一起,该量子效应%出现在高密度和/或低温下。预测了QDP的许多激发性质,包括非平凡的集体振荡以及线性和非线性波。据预测,这些结果与致密的天体物理等离子体有关,如白矮星、中子星、磁星和微型和纳米装置中的实验室等离子体。在这里,我们提出了一个仔细检查的等离子体参数的预期应用程序,并将它们的条件下,尘埃粒子可以存在于量子等离子体。结论是量子尘埃等离子体在现实中并不存在。
2019-01-30 physics.plasm-ph
Magnetosonic solitons in a dusty plasma slab
研究了尘埃等离子体中磁声孤子的存在性。由此导出了暖尘埃磁等离子体的非线性磁流体动力学方程。给出了非线性方程组的一种解法。结果表明,由于灰尘的存在,静态结构是允许的。这与通常的磁等离子体中所谓的小激波形成了鲜明的对比。因此,相对少量的尘埃粒子可以大大改变磁化等离子体中非线性结构的行为。
2007-07-31 physics.plasm-ph
Experimental Observation of a Dusty Plasma Crystal in the Cathode Sheath of a DC Glow Discharge Plasma
传统上,在射频(RF)放电等离子体中观察和研究了尘埃等离子体晶体,并且它们在DC辉光放电等离子体中的形成仍然具有实验挑战性。本文报道了在直流辉光放电等离子体阴极鞘层中首次观测到稳定的尘埃等离子体库仑晶体。在DPEx装置中进行观察,其中在氩等离子体的背景下产生单分散三聚氰胺甲醛颗粒的晶体。通过大量的测量,包括径向对关联函数、Voronoi图、Delaunay三角剖分、结构序参量、尘埃温度和库仑耦合参数,证实了该结构的晶体性质。允许这样的晶体形成的DPEx设备的特殊功能划定和一些主要的物理特性的晶体进行了讨论。
2018-11-13 physics.plasm-ph
Inhomogeneity of dusty crystals and plasma diagnostics
由于外力的存在,真实的尘埃晶体是不均匀的。我们建议近似计算不同类型的非均匀DC(链和DC与几个平板)的平衡态。结果与实验结果吻合较好,可作为许多含尘系统的有效诊断方法。
1999-06-30 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
Simulations of dusty plasmas using a special-purpose computer system for gravitational N-body problems
尘埃等离子体的模拟是使用GRAPE-6,一个专用的计算机设计的引力N体问题。通过三维计算机模拟研究了注入等离子体的尘埃粒子的集体行为。作为尘埃等离子体模拟的一个例子,我们计算了微重力条件下尘埃粒子在等离子体中的运动。在这个模拟中,在尘埃云中观察到一个称为“空洞”的无尘区域。另一个例子是模拟等离子体中库仑晶体的实验。在典型的实验室条件下观察到库仑晶体的形成。对于在微重力下模拟3x10^4粒子的尘埃等离子体,GRAPE-6可以比使用Pentium 4 -1.6GHz CPU快1000倍地执行整个操作。
2004-10-23 physics.plasm-ph
Magnetoplasmons in rotating dusty plasmas
一个旋转的尘埃等离子体装置的构建提供了实验模拟极高的磁场的可能性,通过科里奥利力,可观察到在一个共同旋转的测量框架。我们目前的集体激发光谱不同的旋转速率与磁感应当量高达3200特斯拉。我们确定了磁等离子体等效模色散的旋转宏观二维单层尘埃等离子体的发病。二维磁化Yukawa系统的分子动力学模拟支持了实验结果。
2013-09-25 physics.plasm-ph
Dust-acoustic solitary waves in dusty plasma with variable dust charge
本文考虑尘埃等离子体中尘埃声波的传播,尘埃等离子体的组成成分是惯性负电荷尘埃粒子、玻尔兹曼分布电子和可变尘埃电荷的非热分布离子。利用约化摄动方法,我们得到了Korteweg-de Veries(kdv)方程和修正的kdv(mkdv)方程。一个Sagdeev势的系统和孤子解的稳定性条件也被推导出来。
2011-06-18 physics.plasm-ph
Viscoelastic modes in a strongly coupled cold magnetized dusty plasma
本文用广义流体动力学模型研究了强耦合、冷、磁化尘埃等离子体中的低频模。由于尘埃粒子之间的强相关性和由磁场赋予的张应力,这种等离子体表现出弹性特性。结果表明,在这种介质中存在纵向压缩阿尔芬模和弹性修正的横向剪切模。这些集体模式的特点建立和讨论。
2013-10-29 physics.plasm-ph
Comment on: "Self-Diffusion in 2D Dusty-Plasma Liquids: Numerical-Simulation Results" [arXiv:0812.0338]
本文分析了二维强关联汤川液体中的超扩散现象。特别是,我们报告了一个定期的,单调的行为上的屏蔽参数的扩散指数。
2009-09-01 physics.plasm-ph
Visualizing a Dusty Plasma Shock Wave via Interacting Multiple-Model Mode Probabilities
用三模相互作用多模型方法跟踪了受激波扰动的尘埃等离子体晶体中的粒子。颜色编码的模式概率被用来可视化的冲击波通过晶体的传播。
2011-12-16 physics.plasm-ph
Electron and ion thermal forces in complex (dusty) plasmas
本文导出了作用于悬浮在受温度梯度影响的弱电离等离子体中的带电颗粒的离子热力和电子热力的表达式。重点是研究气体放电中的复杂等离子体(尘埃)的条件。估计表明,对于通常在实验室气体放电中遇到的电子温度梯度$\sim {\mathcal O}$(eV/cm),电子热力可以成为作用于微米尺寸晶粒的其他力中的重要角色。
2013-01-14 physics.plasm-ph
Dusty plasma (Yukawa) rings
实验上产生了一维和准一维强耦合尘埃等离子体环。测量了1-环的纵向(声学)和横向(光学)色散关系,发现与通过Yukawa相互作用的无限直链粒子的理论非常一致(即,屏蔽库仑或Debye-Hückel)势。这些环为研究一维和准一维物理提供了一个新的系统。
2010-04-07 physics.plasm-ph
Revisiting the Physics of Strong Coupling on Dusty Plasma System
本文在强耦合四分量等离子体中比较了基于黏弹性弛豫时间和静电温度的两种耦合参数解析方法,确定了其适用区域和有效性,为处理尘埃等离子体耦合效应提供指导。
2023-11-28 physics.plasm-ph
Visco-elastic fluid simulations of coherent structures in strongly coupled dusty plasma medium
描述粘弹性流体行为的广义流体动力学(GHD)模型经常被用来探索强耦合尘埃等离子体介质在其结晶极限以下的行为。该模型成功地描述了实验观测到的强耦合尘埃等离子体介质的集体简正模。本文着重研究了该模型的非线性动力学特性。具体地说,相干涡补丁的演变正在研究在这个模型的框架内。与牛顿流体和分子动力学(MD)模拟治疗尘埃物种通过汤川势相互作用的比较也被提出。
2014-06-21 physics.plasm-ph
Excitation of dust acoustic shock waves in an inhomogeneous dusty plasma
在尘埃等离子体实验装置(DPEx)上,对非均匀尘埃等离子体中激波的传播特性进行了实验研究。在直流辉光放电氩等离子体中,通过保持抽气速度和供气速率的动态平衡,首先形成由多分散高岭土颗粒组成的均匀尘埃等离子体。随后,通过在原始动态平衡中引入不平衡,在尘埃流体中产生平衡密度不均匀性。非线性波结构,然后激发在这个不均匀的尘埃等离子体的突然压缩的尘埃流体。这些结构被识别为冲击波和它们的振幅和宽度分布的空间测量。激波结构的振幅被认为是增加,而宽度变宽,因为它向下传播一个减少的尘埃密度分布。一个修改的KdV-伯格方程推导和使用提供的结果,包括幂律缩放的幅度和宽度的变化作为背景密度的函数的理论解释。
2020-07-18 physics.plasm-ph
Research Into a Neon Spectral Line Profile of Dusty Plasma
有序尘埃结构影响等离子体条件。当等离子体光谱特性发生变化时,这种影响可以被揭示出来,因为尘埃粒子被注入。例如,原子温度的变化导致谱线轮廓的变化。我们研究了尘埃结构中585 nm氖谱线的轮廓。该结构在50-150 Pa的压力和1-9 mA的电流下悬浮在辉光放电的正柱中。我们使用法布里-珀罗干涉仪,通过改变干涉镜之间的气压来扫描轮廓。为了处理数据,开发了一种特殊的算法。该算法对噪声和扫描速度不稳定性具有抵抗力。我们已经找到了一个上限的尘埃结构上的轮廓宽度的影响。宏观粒子的出现使原子等离子体温度的变化小于10 K。
2014-04-29 physics.plasm-ph
Average conservative chaos in quantum dusty plasmas
本文考虑量子尘埃等离子体的流体力学模型。从数学上证明了尘埃离子等离子体声波具有平均保守性。此外,我们测试这个属性的数值,确认其有效性。使用标准的技术从动力系统的研究,例如李雅普诺夫特征指数,我们调查的混沌动力学的等离子体和数值显示其存在的参数值范围很广。最后,我们说明如何混沌动力学组织在参数空间中的初始条件的固定值,作为马赫数和量子衍射参数是连续变化的。
2020-12-21 physics.plasm-ph
Potential of a moving test charge in a dusty plasma in the presence of grain size distribution and grain charging dynamics
尘埃等离子体的线性介电响应受粒子尺寸分布的影响。在以前的结果[IEEE trans.Plasma Sci. 29,182(2001)],表明对于一类尺寸分布,存在与单尺寸颗粒的洛伦兹分布的等价性。然后可以使用二阶近似法找到对缓慢移动的试探电荷的静电响应[Phys. Lett. A 305,79(2002)]。众所周知[Phys. Plasmas 10,3484(2003)],尘埃等离子体中颗粒的动态充电增强了对试探电荷的屏蔽。在这一阶段,寻求颗粒尺寸分布和颗粒充电动力学对移动通过尘埃等离子体的试探电荷的组合效应似乎是自然的。在这里,我们考虑的晶粒尺寸分布和动态的晶粒充电的试探电荷在尘埃等离子体中缓慢移动的等离子体介电响应作为晶粒尺寸分布和晶粒充电动态的函数表示的影响。分析以及数值结果。值得注意的是,可以通过为不同的参数选择适当的值来检索以前的结果。这种研究对实验室和空间等离子体都有意义。
2004-10-22 physics.plasm-ph
Ionization equation of state for the dusty plasma including the effect of ion--atom collisions
提出了微重力条件下低压气体放电中尘埃粒子云的电离状态方程。IEOS涉及尘埃等离子体带电成分的特定参数对。它是基于修改后的碰撞增强收集模型适应的维格纳-塞茨细胞模型的尘埃云。该模型考虑了离子-原子碰撞对尘埃粒子离子流的影响,并假设离子-粒子相互作用的屏蔽长度与Wigner-Seitz盒的半径具有相同的数量级。包括的效果导致一个显着减少的粒子电荷相比,以前开发的IEOS的基础上的轨道运动有限的模型。假设尘埃等离子体的Havnes参数是中等的,可以再现实验中测得的尘埃粒子数密度,特别是它对气体压力的依赖性。虽然IEOS不包括拟合参数,但它可以在很宽的尘埃等离子体参数范围内保证令人满意的精度。基于改进的IEOS,推导出了尘埃等离子体中双尘埃等离子体通道形成的阈值关系。
2019-06-12 physics.plasm-ph
Dusty Plasma Experimental (DPEx) device for complex plasma experiments with flow
介绍了一种用于研究复杂等离子体中线性和非线性波/结构的流动诱导激发的多功能桌面尘埃等离子体实验装置。在这种{ $Π$ }形装置中,通过在中性气体{(氩气)}的背景中施加高电压DC,在盘形阳极和接地的长阴极{托盘}之间产生DC辉光放电等离子体,随后通过引入在鞘层区域中被充电和悬浮的微米尺寸的灰尘颗粒来产生灰尘等离子体。通过调节泵送速度和进入装置的气体流速,以受控的方式诱导灰尘颗粒的流动。一个完整的等离子体的特性,使用朗缪尔和发射探针数据,和尘埃等离子体使用粒子跟踪数据的帮助下,基于IDL(超级)粒子识别和跟踪(SPIT)代码的报告。给出了粉尘流速随中性压力和气体流量变化的实验结果。{The作用在颗粒上的中性拖曳力和Epstein系数由颗粒的初始加速度估计。潜在的实验能力的设备进行流动诱导不稳定性的基础研究进行了讨论。
2015-08-17 physics.plasm-ph
Magnetized strongly coupled plasmas and how to realize them in a dusty plasma setup
强耦合等离子体是一种相互作用能大于动能的等离子体,在致密星、激光等离子体和尘埃等离子体等许多天体物理和实验系统中起着重要作用。它们表现出许多不寻常的集体性质,如液体或结晶行为,奇特的振荡光谱和输运性质。最近,强耦合等离子体在强磁场的存在下,通过计算机模拟进行了研究,和强烈的修改,其输运性质和振荡光谱观察到。虽然强磁化在恒星系统中很常见,但由于尘埃粒子的质量很大,在复杂的等离子体中几乎不可能实现。在这里,我们讨论了最近证明的方法来实现非常强的“磁化”的中性气体的旋转,我们提出了新的宏观二维系统的结果。
2012-10-09 physics.plasm-ph
Dust-ion-acoustic rogue waves in presence of non-extensive non-thermal electrons
研究了尘埃等离子体系统中的尘埃-离子-声(DIA)无赖波(DIARWs),该系统中含有非热非广延分布的无惯性电子、惯性暖离子和负尘埃颗粒。利用约化微扰方法得到了一个描述DIA波调制不稳定性条件的非线性薛定谔方程。通过对NLSE的数值分析发现,等离子体系统既支持NLSE色散系数和非线性系数同号的调制稳定域,又支持NLSE色散系数和非线性系数同号的不稳定域,而且只在不稳定域中支持DIARW。DIAWs的基本特征(DIAWs的稳定性、MI、生长速率、幅度和宽度等)与DIARW的形态学特征有关。等离子体参数(尘埃电荷态、电子和离子数密度、非广延参数q和非热参数$α$等)对等离子体的能量分布有显著的影响。本研究有助于理解在实验室和空间环境中,无惯性混合分布的电子可以与惯性离子和尘埃颗粒存在的DIARW的形成机制。
2019-10-31 physics.plasm-ph
Consequences of an attractive force on collective modes and dust structures in a strongly coupled dusty plasma
研究了强耦合尘埃等离子体中带电尘埃粒子周围的Debye-Huckel(DH)排斥和排斥Debye球(ODS)吸引相互作用势对尘埃粒子集体模、相分离和有序结构的综合影响.我们通过分子动力学模拟获得静态和动态信息,在液相和结晶相,并确定在横向集体模式的不稳定性的开始,通过使用(零温度)晶格求和方法。这些结果对于理解低温实验室和空间尘埃等离子体中带电尘埃粒子凝聚/聚结的起源和有序尘埃结构的形成是有用的。
2012-08-06 physics.plasm-ph
Exact propagating nonlinear singular disturbances in strongly coupled dusty plasmas
采用广义流体动力学(GHD)模型,研究了强耦合尘埃等离子体系统的非线性纵向响应。结果表明,伽利略不变形式的模型没有孤立子的解决方案,但可以支持各种非线性奇异(但保守)的解决方案,如冲击结构的零强度和传播的解决方案与尖点状奇点。这些新的实体应该是可检测的数值模拟和实验研究大幅度纵向激励在这样的系统。
2011-10-29 physics.plasm-ph
Configurational temperature in dusty plasmas
尘埃等离子体中尘埃系综的温度是尘埃等离子体最基本的性质之一。在这里,我们提出的实验中使用的组态温度作为尘埃等离子体的温度分析。使用粒子相互作用的模型,构型温度使我们能够从粒子位置的测量来确定尘埃系综的温度,而不是粒子速度。的基本概念将被提出,该技术被应用到二维有限集群以及三维数据从一个扩展的尘埃云。此外,构型温度可用于从与标准动力学温度的比较中导出粒子电荷和屏蔽长度。
2020-01-27 physics.plasm-ph
Twisted Dust Acoustic Waves in Dusty Plasmas
本文研究了强关联尘埃等离子体中的线性尘埃声波,讨论了带有轨道角动量的扭曲尘埃涡旋光束的可能性。为了我们的目的,我们使用玻尔兹曼分布的电子和离子密度扰动,尘埃连续性和广义粘弹性尘埃动量方程,泊松方程,以获得修改后的DAWS的色散关系。的极化力,强尘埃耦合,尘埃电荷波动的影响上的ESTA光谱进行了检查。此外,我们还证明了涡旋光束可以作为一个扭曲的涡旋光束传输。在尘埃等离子体中,扭曲的DA涡旋结构可以捕获和传输尘埃粒子。
2012-08-05 physics.plasm-ph
Mobility in a strongly coupled dusty plasma with gas
模拟了带电粒子在强耦合尘埃等离子体中的运动。净力$F$与碰撞散射和气体摩擦的组合相对抗,导致射弹以机动性受限的速度$u_p$漂移。得到了弹丸运动的导纳$μ_p=u_p/F$。确定了两种依赖于$F$的机制。在高的力的制度,$μ_p \propto F^{0.23}$,和散射截面$σ_s$减小为$u_p^{-6/5}$。$σ_s$的结果进行了比较与弱耦合等离子体和两体碰撞汤川势。模拟参数基于微重力等离子体实验。
2014-01-30 physics.plasm-ph
Linear dust acoustic waves in inhomogeneous dusty plasmas with dust grains having power law size distribution
从理论上研究了非磁化非均匀尘埃等离子体中尘埃密度不均匀性和尘埃粒度分布对线性尘埃声波传播的影响。两种不同类型的波模式,即慢模式和快模式,被发现在这种非均匀介质中传播。结果表明,DA波的线性频散特性受DSD和密度不均匀性的影响很大。此外,它被发现,相速度增加与粉尘密度的增加。
2020-03-04 physics.plasm-ph
Shear Waves in an inhomogeneous strongly coupled dusty plasma
利用广义流体力学方程研究了静电横向剪切波在强耦合尘埃等离子体中的传播特性。在通常的动力学极限下,所得方程与零能薛定谔方程相似。这有助于获得一些精确的本征模的解决方案,在两个carbohydrate和圆柱形的几何形状,某些非平凡的密度分布。相应的速度分布和离散的本征频率得到几个有趣的情况和它们的物理讨论。
2013-10-29 physics.plasm-ph
Spectral properties of spherically confined dusty plasma crystals
本文对三维球形Yukawa团簇的简正模进行了理论和实验相结合的分析。特别注意的呼吸模式和存在的多个振荡的Yukawa系统。最后,讨论了耗散对模谱的影响。
2008-10-15 physics.plasm-ph
A machine learning based Bayesian optimization solution to nonlinear responses in dusty plasmas
非线性频率响应分析是一种广泛使用的方法,用于确定存在非线性的系统动力学。在尘埃等离子体中,等离子体-颗粒相互作用(例如,颗粒充电波动)可以通过单颗粒非线性响应分析来表征,而颗粒-颗粒非线性相互作用可以通过多颗粒非线性响应分析来确定。提出了一种基于机器学习的尘埃粒子非线性响应分析中运动方程的确定方法。以贝叶斯方式搜索参数空间允许将模拟的非线性响应曲线与实验测量的非线性响应曲线匹配所需的参数的有效优化。
2020-10-23 physics.plasm-ph
Collective excitations of rotating dusty plasma under quasi-localized charge approximation of strongly coupled systems
在强耦合系统准定域电荷近似(QLCA)框架下,考虑尘埃旋转,分析了旋转尘埃等离子体的集体激发.考虑到最近的旋转尘埃等离子体实验所建立的“旋转等离子体”的磁等离子体激元的公司类比,在他们的强耦合和2维(经常引入重力沉降)的特点,强调在他们的分散的旋转引入的松弛。有限旋转版本的强和弱耦合色散的推导和分析,显示之间的对应关系的“更快的旋转,但弱耦合”的分支和其强耦合对应,相关的磁化和未磁化的尘埃实验,在重力或微重力条件。他们的测量在旋转等离子体和QLCA产生的分散体在一个旋转的框架,一个独立的数值验证之间的第一个对应关系,详细介绍。
2021-08-11 physics.plasm-ph
Trilayer dusty plasma lattice: structure and dynamics
本文研究了三层Yukawa晶体的结构和动力学。首先通过比较不同晶格分布下的晶格相互作用能,确定了最佳晶格结构,然后计算了其集体模,并分析了其本征向量,若晶格结构稳定,则动力学矩阵的本征值均为正。
2019-06-07 physics.plasm-ph