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
Rogue waves in space dusty plasmas
从理论上研究了实际空间尘埃等离子体系统(含惯性热正负电荷尘埃、等温离子和非热kappa分布电子)中尘埃声波(DAWs)和相应的DA流氓波(DARWs)的调制不稳定性。本文采用约化微扰法推导了非线性薛定谔(NLS)方程。研究发现,尘埃等离子体系统支持快模和慢模两种模式,这两种模式可以是稳定的,也可以是不稳定的,这取决于色散系数和非线性系数之比的符号。数值分析表明,扰动的基本特征(即稳定性/不稳定性、增长率、振幅等)超热参数($κ$)和其他各种等离子体参数显著地改变了与快模相关的DAW的。本文的研究结果对理解空间等离子体系统(即中间层和电离层)中的DARW有一定的参考价值。
2017-07-08 physics.plasm-ph
Dust-ion-acoustic rogue waves in dusty plasma having super-thermal electrons
标准的非线性薛定谔方程(NLSE)是一个精确的方程组,可以用来研究尘埃等离子体介质中尘埃离子声波(DIAWs)和伴随的尘埃离子声波(DIARWs)的调制不稳定性判据。可以看出,在考虑惯性暖离子以及惯性带负电荷的尘埃颗粒的情况下,等离子体系统支持快DIA模式和慢DIA模式。离子和尘埃粒子的电荷态和数密度改变了DIAWs的不稳定性条件和DIARW的构型。这些结果被认为是解释空间和实验室尘埃等离子体中真正难题的基石。
2021-01-07 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
Modulational instability, rogue waves, and envelope solitons in opposite polarity dusty plasmas
从理论上研究了由惯性极性相反(正、负)的绝热带电尘埃粒子以及无惯性非广延$q$分布电子和非热离子组成的等离子体系统中的尘埃声波(DAWs)及其调制不稳定性(MI)。利用约化微扰法导出了非线性薛定谔方程。通过对NLS方程的分析发现,调制稳定的孤立波导致暗包络孤子的存在,而调制不稳定的孤立波导致亮包络孤子或流氓结构的存在.对于快波模式,观测到了DAW的基本特征(即DAW的稳定性、MI增长率、DA异常波的振幅和宽度等)。被相关的等离子体参数(即,尘埃质量、尘埃电荷状态、非扩展参数$q$和非热参数$α$)显著地修改。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(即电离层和中间层)和实验室等离子体(即高强度激光照射和热阴极放电)。
2018-03-06 physics.plasm-ph
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
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
Dust-acoustic rogue waves in an opposite polarity dusty plasma featuring non-extensive statistics
本文从理论上研究了在极性相反的尘埃等离子体系统中传播的尘埃声波的调制不稳定性。尘埃等离子体系统中含有带正电荷和负电荷的惯性热尘埃粒子以及非广延q分布的电子和离子。非线性薛采用约化摄动法导出了Odinger(NLS)方程。NLS方程不仅导致了行波的MI,而且还导致了由于行波传播中的非线性效应而形成的非线性扰动波(DARW)。通过对NLS方程的分析,揭示了稳定区和不稳定区。据观察,DAWs的基本特征(即稳定性的波剖面,MI增长率,振幅,和宽度的DARWs)显着修改的各种等离子体参数,如非广泛的参数,电子数密度,和电子温度。非广延电子/离子分布的存在对波的MI产生影响。结果表明,非广延分布的离子比电子对金属间化合物的MI有更大的影响。
2017-12-27 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
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
Geometrical description of non-linear electrostatic oscillations in relativistic thermal plasmas
我们开发了一种方法,用于调查1粒子分布的形状和非线性静电振荡在无碰撞等离子体中,结合横向热运动之间的关系。一个一般的表达式,找到最大的可持续电场,并评估一个特定的高度各向异性分布。
2008-07-30 physics.plasm-ph
Linear Properties of Electrostatic Wave in Two-Component Fermi Plasma
我们研究了双组分费米等离子体。两种成分是电子和离子。利用量子流体动力学模型(QHD)研究了静电波的线性性质。从系统的动力学控制方程出发,导出了系统的线性色散关系。我们研究了线性色散关系对系统各参数的依赖性。
2021-01-02 physics.plasm-ph
Response to Comment on `Undamped electrostatic plasma waves' [Phys. Plasmas 19, 092103 (2012)]
数值和实验的证据给出了发生的平台状态和伴随的角落模式中提出的\cite{valentini12}。有人认为,这些国家提供了一个更好的描述现实的小幅度离色散扰动比传统的伯恩斯坦-格林-克鲁斯卡尔或椭圆余弦形的国家,如那些提出的\cite{comment}
2013-02-06 physics.plasm-ph
Ponderomotive force driven mechanism for electrostatic wave excitation and energy absorption of Electromagnetic waves in overdense magnetized plasma
激光电磁脉冲在等离子体中激发静电波是一个重要的研究课题,它提供了一种将激光电磁场的能量传输到等离子体介质中的方法。本文提出了一种全新的有质动力压力驱动的有限激光脉冲在过密磁化等离子体中激发静电波的机制。采用EPOCH-4.17.10程序框架,利用粒子模拟方法研究了有限长激光脉冲与磁化过密等离子体介质的相互作用。外部磁场被选择为平行于激光传播方向对准。在这种几何结构中,电磁波在等离子体中的传播被识别为哨声或R波和L波。这些波的群速度不同,R和L脉冲的清晰空间分离是可见的。此外,还观察到与在等离子体内部传播的EM脉冲相关联的静电扰动的激发。这些静电扰动是重要的,因为它们将激光能量耦合到等离子体介质。静电振荡的激发在这里通过由两种等离子体物质感受到的(电磁脉冲的)有质动力之间的差异产生的电荷分离的全新机制来理解,即,磁化等离子体中的电子和离子。
2021-05-25 physics.plasm-ph
Momentum-Exchange Current Drive by Electrostatic Waves in an Unmagnetized Collisionless Plasma
本文研究了无磁化无碰撞等离子体中多物种与静电波相互作用通过动量交换驱动电流的机制,推导了通用公式,并以 Langmuir 波和离子声波为例进行了说明。
2020-04-21 physics.plasm-ph
Propagation of finite amplitude electrostatic disturbances in an inhomogeneous magnetized plasma
本文用1D 2 V开边界Vlasov-Ampere程序详细研究了有限振幅电磁扰动在非均匀磁化等离子体中的传播。该代码被应用于研究传播的外部驱动的电磁信号,本地化在一个边界的集成间隔,通过一个给定的平衡等离子体配置与不均匀的等离子体密度和磁场。
2004-10-21 physics.plasm-ph
Dispersion properties of electrostatic oscillations in quantum plasmas
推导了零温量子等离子体中静电振荡的色散关系。在后者中,简并电子由Wigner方程控制,而非简并离子遵循经典流体方程。泊松方程决定了静电波势。我们考虑的参数范围从半导体等离子体金属等离子体和电子密度的压缩物质,如在激光压缩方案和致密的天体物理对象。在稠密等离子体中,由于Heisenberg不确定原理引起的电子波函数重叠而引起的波衍射,使得在足够大的波数下,高频电子等离子体振荡(EPOs)存在朗道阻尼的可能性。EPOs的精确色散关系的数值求解和比较,通过使用近似公式的电子在高和低频率的情况下的磁化率。
2009-11-24 physics.plasm-ph
Electrostatic gyrokinetic simulation of global tokamak boundary plasma and the generation of nonlinear intermittent turbulence
边界等离子体物理在托卡马克约束中起着重要的作用,但由于磁分界线和开放磁场几何中尺度不可分的非定域多物理,使得回旋动力学程序难以模拟。中性粒子也是边界等离子体物理的重要组成部分。本文报道了用惰性静电回旋技术模拟磁通驱动的低β静电边界等离子体。回旋运动离子和漂移运动电子的利用没有新古典和湍流动力学之间的尺度分离。结果表明,非线性间歇湍流是边界等离子体中磁分界面附近和刮削层中的一种自然回旋运动现象。
2017-01-25 physics.plasm-ph
A comment on `Wave-breaking Limits for relativistic electrostatic waves in a one-dimensional warm plasma' Phys. Plasmas 13 123102 by R. M. G. M. Trines and P. A. Norreys
Trines和Norreys指出,他们研究暖波破碎的一个主要目标是“在暖流体模型的不同景观中创造某种秩序,并确定哪种模型最适合研究热等离子体中的波破碎。不幸的是,我们必须得出结论,他们混淆了比他们澄清的更多的东西,并且只是通过夸大或错误地陈述其好处,同时错误地描述替代性温流体理论的特征来推进水袋模型。
2007-07-03 physics.plasm-ph
Fluctuation-phase relation between positive and negative ions on pair-plasma electrostatic waves
在由等质量正、负富勒烯离子组成的对离子等离子体中,首次观察到三种静电模沿磁力线传播.发现正负离子密度涨落之间的相位滞后随频率的变化范围为0 ~ $π$,在离子声波和离子等离子体波的情况下,相位滞后分别固定在$π$。此外,在声波和等离子体波之间的中频带中出现了一个新的模式,其相位滞后约为$π$。
2004-10-20 physics.plasm-ph
Creation of Magnetic Fields by Electrostatic and Thermal Fluctuations
指出非磁化的非均匀等离子体可以支持低频电磁离子波作为磁化等离子体的阿尔芬波的简正模。但这是由于密度不均匀性引起的扰动电场的纵向分量和横向分量混合而产生的耦合模。离子声波在非均匀等离子体中不保持静电。另一方面,纯电子等离子体中也可以存在低频静电波。但在非磁化情况下,电子和电子-离子等离子体中的磁场涨落都与静电扰动耦合。这些低频静电和电磁模式的主要不稳定性条件是相同的${2/3}κ_n < κ_T$(其中$κ_n$和$κ_T$分别是密度和电子温度标度长度的倒数)。
2011-02-17 physics.plasm-ph
Electrostatic ion-cyclotron instabilities modified by the parallel and perpendicular plasma flow velocity shears
利用分段式无碰撞等离子体源实现了对平行于和垂直于磁场线的等离子体流速剪切的外部独立控制。观察到静电离子回旋不稳定性被垂直流速剪切抑制,发现其抑制物理可分为两个方面。另一方面,平行的流速剪切被证明是不稳定的离子回旋不稳定性取决于在没有场对准的电子漂移流的平行剪切的符号。
2004-10-21 physics.plasm-ph
Nonlinear frequency shift of electrostatic waves in general collisionless plasma: unifying theory of fluid and kinetic nonlinearities
导出了一般无碰撞等离子体中强朗缪尔波的非线性频移的透明渐近形式。该公式同时描述了流体和动力学效应。流体的非线性表示,第一次,通过等离子体介电函数,和动力学非线性帐户的光滑分布和捕获粒子束。各种已知的极限标度作为特殊情况再现。计算避免了微分方程,并可直接推广到其他非线性等离子体波。
2015-07-27 physics.plasm-ph
Electrostatic dust-acoustic envelope solitons in an electron depleted plasma
利用约化微扰方法建立了标准非线性薛定谔方程,研究了由极性相反的尘埃颗粒和超热正离子组成的电子耗尽非磁化尘埃等离子体系统中静电尘埃声波的传播、调制不稳定性以及局域静电包络孤子的形成.相关的物理等离子体参数(即,正负尘埃粒子的电荷、质量、数密度、正离子的超热性等)对认识粉尘声波的稳定性条件具有重要意义。本文的研究有助于理解实验室和空间环境中与尘埃声波相关的尘埃声包络孤子的形成机制。
2020-08-24 physics.plasm-ph
Dust-acoustic wave electrostatic and self-gravitational potentials in an opposite polarity dusty plasma system
本文通过数值求解正负尘埃粒子的连续性方程和动量方程导出的耦合非线性微分方程,研究了相反极性尘埃等离子体中尘埃-声波的静电势与自引力势特性,并比较了两者差异,结果对空间和实验室等离子体系统具有参考意义。
2020-08-24 physics.plasm-ph
Kinetic electrostatic structures in current-carrying pair plasmas
利用赝势方法的有限振幅表达式,研究了载流对等离子体中相空间结构的存在性及其性质。重点是双层,孤立结构和周期波。这些结果可以应用于电子-正电子等离子体以及含有具有相同质量和相反电荷的较重带电粒子的等离子体,例如富勒烯离子和尘埃粒子。它们也可以帮助理解数值模拟,显示在线性稳定的制度相空间空穴的自发形成。
2005-09-22 physics.plasm-ph
Comment on ``Rotation Velocities and Radial Electric Field in the Plasma Edge''
本文对W. M. Stacey [Contrib.Plasma Phys.46,(2006)]对静电势的处理不一致。比较与径向静电场相关的电势的表达式和与极向静电场相关的电势的表达式,揭示了不一致性。场论的观点意味着,在基于中性导电流体物理学的模型中,静电场必须消失。
2011-01-08 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
Neutrino-driven electrostatic instabilities in a magnetized plasma
本文考虑了中微子束对Trivelpiece-Gould模的不稳定作用,假设在磁化等离子体中的静电扰动是由电子在中性离子背景中组成的,通过电-弱相互作用产生的有效中微子力耦合到中微子种上.磁场被发现显着提高线性不稳定性增长率,计算超新星II型环境。在形式上,对于波矢平行或垂直于磁场的情况,用适当的Trivelpiece Gould频率代替等离子体频率,从未磁化的情况得到不稳定性增长率。还得到了与斜传播相关的增长率。
2017-12-15 physics.plasm-ph
Density bump formation in a collisionless electrostatic shock wave in a laser-ablated plasma
实验观察到飞秒激光烧蚀铝箔时,在无碰撞静电冲击波的前端出现密度隆起。我们已经进行了数值模拟的动力学的这种现象的发展,同时产生的一个包的离子声波,暴露于一个持续流动的高能电子,在无碰撞等离子体。我们提出了所观察到的效果的物理解释,并表明,凸块由过境粒子,即,从致密的等离子体层的加速离子,和稀释的背景等离子体,由纳秒激光预脉冲在烧蚀过程中形成的离子。
2016-07-07 physics.plasm-ph
Electrostatic stability of electron-positron plasmas in dipole geometry
在点偶极和Z箍缩偶极几何极限下研究了正负电子等离子体的静电稳定性。推导并求解了亚反弹频率不稳定性的动力学色散关系。对于零德拜长度的情况下,稳定性图被发现表现出奇异行为。然而,当德拜长度为非零时,流体模式出现,这解决了所观察到的奇异性,并且还表明温度和密度梯度都可以驱动不稳定性。结果表明,确定参数空间中的稳定边界需要一个有限的德拜长度。朗道阻尼研究尺度充分小于德拜长度,不稳定的情况下。
2017-11-21 physics.plasm-ph
Notes on a 1-dimensional electrostatic plasma model
推导弗拉索夫方程的出发点是描述耦合边际分布函数动态的BBGKY层次。随着等离子体参数的大值,人们可以证明消除2点相关的1点函数,以推导出弗拉索夫-朗道-勒纳尔-巴列斯库(VLLB)理论。由于问题的高维性,数值测试VLLB理论的假设是禁止的。在这些笔记中,我们提出了一个物理上合理的相互作用模型,降低了问题的维度,并可能使这样的计算触手可及。我们介绍了一个1维(1-D)静电等离子体模型制定的相互作用的平行排列的带电磁盘。该模型结合了短距离的一维特征和长距离的三维特征。
2022-10-09 physics.plasm-ph
Nonlinear electrostatic oscillations in a cold magnetized electron-positron plasma
本文用解析法和模拟方法研究了冷磁化电子-正电子等离子体中非线性静电振荡的时空演化。使用微扰的方法,我们证明了非线性的解决方案显着改变时,纯静电模式被激发在线性水平,而不是一个混合的上混合和零频率模式,被认为是在最近的研究。纯静电振荡经历非线性相位混合。然而,磁场的存在下显着延迟相混合相比,在相应的未磁化等离子体中观察到的。使用1D PIC模拟,然后我们详细分析了纯振荡的主模式的阻尼,并推断相位混合时间对磁场和振荡幅度的依赖性。这一结果与上述混合上混合模的结果有很大的不同。利用电子-p等离子体的对称性,我们然后解释了我们的非线性解决方案的广义对称性。对称性使我们能够构建一个独特的非线性解决方案,不显示任何签名的相位混合,但结果在一个非线性波在上混合频率。我们的研究与实验室/天体物理e-p等离子体有关。
2017-10-01 physics.plasm-ph
Modulated envelope localized wavepackets associated with electrostatic plasma waves
已知的静电等离子体模式的非线性振幅调制检查在一个通用的方式,通过应用无碰撞流体模型。冷(零温度)和温暖的流体的描述进行了讨论,并比较结果。适度的非线性振荡制度的影响,通过应用多尺度技术。计算得到一个非线性薛定谔方程(NLSE),它描述了慢变波振幅在时间和空间上的演化。的NLSE承认本地化的信封(孤立波)解决方案的明亮(脉冲)或黑暗(孔,空隙)类型,其特性(最大振幅,宽度)取决于等离子体的内在参数。明确考虑了振幅微扰、有限温度和缺陷(尘埃)浓度等效应。与类似的高度本地化的调制波结构在最近的卫星任务中观察到的相关性进行了讨论。
2004-10-15 physics.plasm-ph
Formulation of a one-dimensional electrostatic plasma model for testing the validity of kinetic theory
本研究构建了由静电相互作用带电圆盘组成的一维等离子体模型,兼具短距一维、长距三维特征,通过求解Vlasov方程研究其集体动力学,并给出该模型用于验证等离子体动理论核心Bogoliubov假设的数值实现方案。
2024-10-07 physics.plasm-ph
Electrostatic wave interaction via asymmetric vector solitons as precursor to rogue wave formation in non-Maxwellian plasmas
通过多尺度微扰法推导出非麦克斯韦等离子体中的不对称耦合非线性薛定谔方程,揭示了调制不稳定性作为亮型包络激发和 freak waves 形成前兆的作用。
2024-03-21 nlin.PS physics.plasm-ph
Integral equation for electrostatic waves radiated by a point source in a spatially homogeneous magnetized plasma
本文用时域中的一个等效积分方程来表示具有均匀背景磁场和均匀(静态)流速的三维无界空间均匀等离子体中时变点电荷辐射的电场的线性化Vlasov-Poisson方程的解。对于具有各向同性温度的麦克斯韦分布函数的等离子体,核具有相对简单的数学形式,仅由初等函数、指数函数和三角函数(正弦和余弦)组成,并且没有贝塞尔函数的无限和。因此,积分方程是服从数值解,并可能是有用的磁化等离子体的脉冲响应的研究,更一般地说,对任意波形的响应。
2012-08-06 physics.plasm-ph
Enstrophy non-conservation and the forward cascade of energy in two-dimensional electrostatic magnetized plasma turbulence
一个流体系统推导出描述静电磁化等离子体湍流的尺度略大于拉莫尔半径的一个给定的物种。它与长谷川-三马方程有关,但不守恒涡度拟能,因此,在小尺度上表现出向前的能量级联。与长谷川-三马涡度拟能级联的-5定律相比,惯性范围能谱被认为比-11/3幂律更浅。在此通过流体系统的直接数值模拟证实的该性质可以帮助解释在流光主导的电子温度梯度驱动的湍流的陀螺动力学模拟中观察到的波动谱[Plunk等人,2019年],也可能是一些离子温度梯度驱动的湍流情况下,带状流被抑制[Plunk等人,2017年]。
2020-08-07 physics.plasm-ph
Eulerian simulations of collisional effects on electrostatic plasma waves
等离子体中的碰撞问题是一个广泛的主题,有大量的历史文献。事实上,现实等离子体的描述是一个棘手的问题,无论是从理论和数值的角度来看,这需要在一般情况下近似原始的碰撞朗道积分的简化微分算子在降维。本文提出了一种研究碰撞等离子体中静电波传播的欧拉时间分裂算法。碰撞是通过福克-普朗克类型的一维算子,以线性和非线性形式建模的。数值代码的准确性进行了讨论,通过比较数值计算结果的分析预测时,在一些极限情况下,试图评估碰撞的影响波等离子体回波和碰撞耗散的伯恩斯坦-格林-克鲁斯卡尔波的现象。特别注意的是专门用于研究的非线性Doughnut碰撞算子,最近用来描述在一个纯电子等离子体柱的电子等离子体波的碰撞耗散。通过利用速度扩散算子的性质平滑小速度尺度,提供了一种防止欧拉算法中的收敛问题的方法。
2013-07-02 physics.plasm-ph
Dust Acoustic Rogue Waves in a Cometary Environment with kappa Distributed Electrons and Protons
本文构建含正负尘埃及 κ 分布电子、质子的彗星等离子体模型,通过 NLSE 分析 DARW 的调制稳定性,并揭示尘埃电荷、数密度及质子数密度对怪波振幅的定量影响。
2024-10-27 physics.plasm-ph physics.space-ph
Distinct parallel electrostatic collisionless shocks in hot-cold ablative mixing plasmas
本研究通过一维VPIC模拟和理论分析,揭示了热冷烧蚀混合等离子体中平行静电无碰撞激波的形成机制,发现其主要受温度而非压力控制,并阐明了电子热通量的自由流极限与对流标度特性。
2025-03-31 physics.plasm-ph
Effects of Quantum Diffraction on the Propagation of E-A-W Solitary Structure in Fermi Plasma
物质的等离子体状态可以在各种类型的情况下进行研究。这些研究对星系、吸积盘、中子星等天体以及实验室等离子体都有重要意义。不同的对象需要不同的方法来研究等离子体的动力学。量子等离子体中电子运动的相对论效应严重影响了双温电子波的孤波结构特征。本文从量子流体力学(QHD)模型出发,导出了色散关系,并利用标准微扰技术,研究了具有相对论性和量子效应的波的数学模型(即非线性薛定谔方程),分析了不同的衍射系数、流速和等离子体参数。我们使用NLSE分析了稳定的流氓波结构,并对这些孤立波和流氓波进行了模拟。
2020-12-24 physics.plasm-ph quant-ph
Electrostatic Langmuir and SEAWs in spin polarized plasma double layer
建立了二维电子气(2DEG)两平行层中静电波的量子流体力学模型。考虑了两个区域:经典区域和自旋独立演化的量子区域。在经典情况下发现两个类朗缪尔波,其频率对浓度$ω^{2}\sim(n_{01}+n_{02}\pm2\sqrt{n_{01}n_{02}})$的依赖关系具有类干涉图案。它们出现在非相互作用的2DEG中,而不是两个2D朗缪尔波。在量子体系中发现了四种波的光谱。两个额外的波与单独的自旋演化有关,并与自旋电子声波相关联。也考虑了量子玻姆势的影响。
2018-07-31 physics.plasm-ph
Space-time structured plasma waves
本文提出具有时空相关性的结构化静电波包,其性质独立于等离子体条件,可任意控制群速度并保持局域能量,可通过叠加等离子体自然模式构建并由时空结构化激光脉冲激发。
2023-09-15 physics.plasm-ph
Anomalous Self-Generated Electrostatic Fields in Nanosecond Laser-Plasma Interaction
利用质子照相技术,研究了高功率纳秒激光脉冲与低密度等离子体相互作用产生的静电场。使用当前的3D波传播代码配备非线性和非局部流体力学,我们可以模拟测量的E-场,由激光有质动力驱动的区域中的激光器进行reproduction。然而,在第一毫米传播中测量的高达110 MV/m的强场在模拟中无法再现。这可能指向意想不到的强热电子压力梯度的存在可能与离子声湍流,从而强调需要发展完整的动力学碰撞模拟,以正确地模拟这些强非线性条件下的激光等离子体相互作用。
2011-01-04 physics.plasm-ph