Observation of ionization-mediated transition from collisionless interpenetration to collisional stagnation during merging of two supersonic plasmas
我们提出了空间和时间分辨的实验数据的头上合并，超音速等离子体射流（氩/杂质混合物）在最初的碰撞制度逆流离子。合并开始于无碰撞的相互渗透，然后过渡到碰撞停滞。这种跃迁是由于实验推断的平均电离能级的上升，使逆流离子-离子平均自由程迅速减小，从而解释了无碰撞相互作用向碰撞相互作用跃迁的一种特殊机制，并对具有复杂状态方程的等离子体的碰撞性和电离模型进行了约束.
2015-05-01 physics.plasm-ph
The collisional relaxation rate of kappa-distributed plasma with multiple components
研究了具有碰撞相互作用的κ分布全电离等离子体。用带有Rosenbluth势的Fokker-Planck方程描述了这样的物理系统。结果表明，除非参数kappa趋于无穷大，否则kappa分布不是平稳分布。导出了具有Kappa分布的多组分等离子体碰撞弛豫速率的一般表达式，并在具体情况下进行了详细讨论。为了便于直观说明，我们也用数字给出了这些结果。结果表明，参数kappa对弛豫速率有重要影响。
2018-11-08 physics.plasm-ph
Nonlinear collisional absorption of laser light in dense, strongly coupled plasmas
本文提出了一种新的理论方法来研究稠密等离子体中激光能量的碰撞吸收，它可以适应任意频率和高强度的激光场。建立了逆韧致辐射对激光的吸收与阻止本领之间的联系。这种关系，然后适用于包括强相关性超出了平均场的方法。结果表明，与分子动力学模拟非常高的耦合强度的协议。
2009-01-30 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
Electron-Acoustic Solitons in Magnetized Collisional Nonthermal Plasmas
采用流体动力学方法研究了由惯性冷电子、无惯性κ分布热电子和静态离子组成的磁化碰撞超热等离子体中斜传播耗散电声孤波的性质.利用约化摄动方法，得到了控制OPdEASWS非线性特性的非线性Schamel方程。Schamel方程的孤立波解被用来研究小，但有限振幅OPdEASW在这样的磁化碰撞超热等离子体的基本特征。基本特征（宽度、振幅、速度等）的OPdEASW的被发现的不同的等离子体配置参数，如超热指数，结晶角，碰撞参数，捕获参数，和外部磁场的修改。静电干扰的性质，其可以在不同的现实空间和实验室等离子体系统中传播（例如，在土星环），简要讨论。
2020-06-02 physics.plasm-ph
Impurity transport and bulk ion flow in a mixed collisionality stellarator plasma
由标准碰撞输运机制导致的磁约束等离子体核心中杂质的积累是对其作为聚变能源的性能的已知威胁。虽然轴对称托卡马克系统已被证明受益于温度屏蔽效应，即由温度梯度驱动的杂质向外通量，但仿星器中的杂质积累被认为是不可避免的，由热聚变等离子体的向内指向电场特性强烈驱动。我们在Helander et.（2017 b），这种屏蔽原则上也可以出现在仿星器中，在实验相关的混合碰撞制度中，其中高度碰撞的杂质物质存在于低碰撞性的块状等离子体中。详细的分析计算在这里，随着对散装离子流，这将最终影响到自举电流的批量贡献的杂质的效果。
2017-07-04 physics.plasm-ph
Electron and Ion Heating during Magnetic Reconnection in Weakly Collisional Plasmas
利用回旋动力学方法模拟了强磁化、弱碰撞等离子体的磁重联加热过程。对于低等离子体β的情况下，平行和垂直的相位混合强烈增强能量耗散产生电子加热。在磁重联动力学过程结束后，加热会持续很长一段时间。对于更高的β情况，离子与电子耗散率的比率增加，这表明离子加热（通过相混合）可能成为高β等离子体中重要的耗散通道。
2015-04-13 physics.plasm-ph
Generalized Impurity Pinch in Partially Magnetized Multi-Ion Plasma
在具有不同离子质量的双离子种类等离子体中，重离子倾向于分别集中在碰撞磁化等离子体的低温区域和碰撞未磁化等离子体的高温区域中。此外，碰撞磁化强度可以被确定为轻离子回旋频率与轻离子和重离子物种的碰撞频率的比率，并且在部分磁化等离子体的中间区域中这种效应的行为主要取决于该霍尔参数。多离子交叉场传输已经描述了在碰撞磁化等离子体制度，广义箍缩关系，它描述了在该等离子体中的平衡离子物种的密度，在文献中找到。本文阐明了碰撞磁化和Larmor磁化在多离子碰撞输运中的作用，并将广义箍缩关系推广到部分磁化区，在部分磁化区，只要电子保持碰撞磁化，离子的Hall参数可能很小.平衡离子密度分布对外力和对彼此具有相同的依赖性，而与离子的碰撞磁化无关。多离子碰撞输运模型的有效性范围的扩大，使它们适用于更广泛的实验室等离子体条件。特别是，离子密度分布演变足够快的径向杂质传输可以观察到周围的停滞MagLIF，导致驱逐的重离子杂质的热点，只要等离子体成为足够的碰撞磁化过程中的内爆。
2021-02-05 physics.plasm-ph
Effect of ionization/recombination processes on the electrical interactions between positively charged particles in highly collisional plasmas
讨论了电离和复合过程对高碰撞等离子体中带电小粒子间电相互作用的影响。特别是，它表明，这些过程抑制带正电的粒子之间的长程吸引力。导出了吸引力消失的条件。估计现有实验条件下的效果的作用。
2010-10-19 physics.plasm-ph
Vector resolved energy fluxes and collisional energy losses in magnetic nozzle radiofrequency plasma thrusters
为了提高等离子体推力器的效率，研究了磁喷管射频等离子体推力器的能量损失。模拟计算粒子能量通量的矢量分辨率，包括等离子体能量损失的电介质壁，等离子体束能量，和发散的等离子体能量，除了碰撞能量损失。得到了推力器内的能量损失分布以及能量损失与输入功率的比值。模拟结果表明，随着磁场强度的增加，等离子体能量损失得到了明显的抑制，离子束能量反而增加。此外，发散离子能量和碰撞能量损失分别约占4-12%和30- 40%，与磁场强度无关。
2021-09-18 physics.plasm-ph
Impurity transport in a mixed-collisionality stellarator plasma
磁约束聚变等离子体性能的一个潜在威胁是杂质积累问题，它导致高电荷杂质离子在等离子体中心的浓度不受控制地上升，并通过过量辐射破坏能量约束。长期以来，人们一直认为仿星器中杂质的碰撞输运总是导致这种积累（如果电场指向内部，通常情况下），而托卡马克是轴对称的，可以受益于“温度屏蔽”，即，由温度梯度驱动的杂质向外流动。在这里，它示出，使用分析技术支持的结果，从一个新的数值代码，这种筛选也可以出现在仿星器等离子体，并确实这样做，在一个最相关的操作制度，其中杂质是高度碰撞，而散装等离子体是在任何低碰撞制度。
2017-03-23 physics.plasm-ph
The collisional resonance function in discrete-resonance quasilinear plasma systems
一种方法被开发来分析确定共振增宽函数在准线性理论，由于无论是克鲁克或福克-普朗克散射碰撞的边缘不稳定的等离子体系统中的离散共振不稳定性激发没有任何模式重叠。它表明，一个准线性系统，采用这里报道的计算加宽功能系统地恢复非线性增长率和模式饱和水平的近阈值等离子体先前从动力学理论计算。还计算了分布函数，这使得能够精确地确定特征碰撞共振宽度。
2019-06-05 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
On the collisional damping of plasma velocity space instabilities
对于等离子体速度空间不稳定性驱动的粒子分布显着偏离麦克斯韦，弱碰撞可以阻尼的不稳定性的量是显着超出碰撞率本身。这是由于碰撞的双重作用，往往放松等离子体分布朝向麦克斯韦和抑制线性扰动的分布函数。前者的效果可以占主导地位的情况下，不稳定的非麦克斯韦分布驱动的时间尺度上的碰撞比碰撞短得多的无碰撞运输，和理想的不稳定性的增长率有一个敏感的依赖于分布函数。以静电捕获电子驱动的哨声不稳定性为例，阐明了等离子体速度空间不稳定性的强烈碰撞阻尼效应，并通过第一性原理动力学模拟得到证实.
2023-02-02 physics.plasm-ph
Formation of Transient High-$β$ Plasmas in a Magnetized, Weakly Collisional Regime
我们目前的实验数据提供的证据，形成瞬态（$\sim 20~μ$ s）等离子体，同时弱磁化（即，霍尔磁化参数$ωτ> 1$）并由热压支配（即，热压力与磁压力之比$β> 1$）。粒子碰撞平均自由程是整个系统尺寸的一个可观的分数。这些等离子体是通过磁化同轴枪发射的两个等离子体迎面合并而形成的。电子枪电流$I_{gun}$与外加磁通量$ψ_{gun}$之比$λ_{gun}=μ_0 I_{gun}/ψ_{gun}$是探索$β$和$ωτ$参数空间的实验旋钮。这些实验是在威斯康星州等离子体物理实验室的大红球上进行的。这种等离子体的瞬时形成可能为弱碰撞、磁化、高$β$等离子体物理的实验室研究开辟新的领域;与天体物理物体和现象有关的过程;以及用于磁惯性聚变的新型磁化等离子体靶。
2020-10-09 physics.plasm-ph
Experimental characterization of a transition from collisionless to collisional interaction between head-on-merging supersonic plasma jets
我们目前的结果从实验上的头上合并的两个超音速等离子体射流在最初的碰撞制度的逆流离子。等离子体射流是氩气/杂质或氢气/杂质混合物，由脉冲功率驱动的轨道炮产生。基于时间和空间分辨的快速成像，多弦干涉，并调查光谱测量的重叠区域之间的合并射流，我们观察到，射流最初相互渗透，与计算的射流间离子碰撞长度，这是长的。当射流相互穿透时，上升的平均电荷状态导致射流间离子碰撞长度迅速减小。最后，相互作用变成碰撞，喷流停滞，最终产生与碰撞冲击一致的结构。这些实验观测可以帮助验证等离子体碰撞和电离模型与复杂的状态方程的等离子体。
2015-05-11 physics.plasm-ph
Transverse electric conductivity and dielectric permeability in quantum degenerate collisional plasma with variable collision frequency in Mermin's approach
利用Mermin方法推导了任意变化碰撞频率的量子简并碰撞等离子体的横向电导和介电磁导率的计算公式。粒子碰撞的频率任意地取决于波矢。为此，应用了动量空间中具有驰豫型碰撞积分的动力学薛定谔-玻尔兹曼方程。对简并费米等离子体的情况进行了分配和研究。碰撞频率与波矢模成比例的特殊情况被考虑。对介电函数的实部和虚部作了图解分析。
2013-02-13 physics.plasm-ph
Collisional damping rates for plasma waves
直到最近，由碰撞输运与集体过程主导的等离子体动力学之间的区别才得到严格的解决。最近的一篇论文[Yoon等人，物理评论E 93，033203（2016）]首次制定了一个统一的动力学理论，其中集体过程和碰撞动力学系统地纳入第一原理。这样一个形式主义的结果之一是严格推导的碰撞阻尼率的朗缪尔和离子声波，这可以对比的启发式的习惯做法。然而，结果仅以正式的数学表达式给出。本文通过考虑麦克斯韦速度分布函数的等离子体粒子的情况，对严格的碰撞阻尼率进行了数值计算，以便定量地评估严格形式主义的结果。与启发式（“Spitzer”）公式的比较表明，精确的阻尼率在量级上远低于传统的表达式，这意味着传统的方法高估了碰撞弛豫过程对等离子体波衰减的重要性。这一发现可能具有广泛的适用性，从实验室到空间和天体物理等离子体。
2017-10-11 physics.plasm-ph
Longitudinal electric current in classical collisional Maxwellian plasma, inducted by transversal electromagnetic wave
采用麦克斯韦等离子体碰撞动力学方程。碰撞积分采用BGK（Bhatnagar，Gross and Krook）型。从弗拉索夫方程出发，得到了电子在横向电场大小平方律近似下的分布函数。推导了电流计算公式。这个公式包含一个一维求积。它示出，非线性导致揭示的纵向电流沿波矢量。该纵向电流垂直于已知的所谓横向经典电流。经典电流在线性分析中出现。计算了小波数情况下的纵向流。当碰撞频率趋于零时，碰撞等离子体的所有公式都通过了已知的无碰撞等离子体的相应结果。对无因次电流密度进行了图解研究。
2015-04-29 physics.plasm-ph
Fully self-consistent ion-drag force calculations for dust in collisional plasmas with external electric field
利用粒子模拟程序SCEPTIC，自洽地计算了在整个电荷交换碰撞范围内，球形尘埃粒子在外加电场的流动等离子体中的离子拖曳力.我们的研究结果，不基于可疑的近似，扩展以前的分析计算有效，只有在少数限制制度。特别注意力的方向，从来没有被指向相反的流动，除了在连续极限，在其他力量是更强的幅度。
2008-04-10 physics.plasm-ph
Observations of Pressure Anisotropy Effects within Semi-Collisional Magnetized-Plasma Bubbles
磁化等离子体相互作用在天体物理和实验室等离子体中普遍存在。各种物理效应已被证明是重要的碰撞等离子体流的影响，相反的磁场，然而，实验验证的相互作用区域内的机制仍然难以捉摸。在这里，我们讨论了激光等离子体实验，实验结果证实，比尔曼电池产生的磁场平流的能斯特流和各向异性压力效应占主导地位，这些流动中的重联区。这些领域映射使用时间分辨质子探测在多个方向。各种实验，建模和分析技术表明，在半碰撞，高$β$等离子体的各向异性压力的重要性，导致减少的幅度相比，电阻过程中的重连领域。各向异性压力动力学在无碰撞等离子体中至关重要，但在碰撞等离子体中往往被忽略。我们发现，压力各向异性是必不可少的，在维持相互作用层，重新分布磁场，甚至半碰撞，高能量密度物理（HEDP）制度
2020-10-19 physics.plasm-ph
Transverse electric conductivity and dielectric permeability in quantum non-degenerate and maxwellian collisional plasma with variable collision frequency in Mermin's approach
采用Mermin方法，推导了任意变化碰撞频率的量子非简并麦克斯韦碰撞等离子体的横向电导和介电磁导率的计算公式。粒子碰撞的频率任意地取决于波矢。碰撞频率与波矢模成比例的特殊情况被考虑。对介电函数的实部和虚部作了图解分析。
2013-02-16 physics.plasm-ph
Collisional energy transfer in two-component plasmas
讨论了由两种不同温度的物质组成的等离子体中的摩擦以及由此引起的能量转移。结果表明，在准中性等离子体中，两种粒子间的摩擦对离子声模没有影响。用泊松方程代替准中性，揭示了碰撞能量转移驱动的不稳定性的可能性。然而，两种物质的不同起始温度意味着一个不断发展的平衡。结果表明，平衡的电子-离子等离子体的弛豫时间，事实上，总是短于增长率的时间，和不稳定性，因此可以永远不会有效地发生。这里得到的结果应有助于明确澄清过去得到的一些矛盾的结果。
2008-08-18 physics.plasm-ph
Inference of the degree of dissociation of weakly collisional hydrogen plasmas using collisional-radiative models
本研究开发了一种新的分析技术，通过改进碰撞辐射模型处理双麦克斯韦电子能量分布和辐射俘获效应，结合Fulcher-alpha跃迁分析，推断弱碰撞氢等离子体的解离度，并在MAXIMUS装置中通过实验验证了其有效性。
2025-04-29 physics.plasm-ph
Destabilization mechanism of the collisional microtearing mode in magnetized slab plasmas
本文结合理论分析与含综合碰撞模型的回旋动理学模拟，阐明电子温度梯度驱动的碰撞微撕裂模因平行感应电场滞后而失稳，并定量刻画其不稳定区及非线性磁重联特征。
2023-04-25 physics.plasm-ph
Unstable spectrum of a relativistic electron beam interacting with a quantum collisional plasma: application to the Fast Ignition Scenario
采用双流体模型研究了量子效应和碰撞效应对相对论电子束-等离子体系统不稳定谱的影响。应用于相对论电子束在快点火情况下的近靶中心相互作用。部分简并效应可以忽略不计，而最有影响的因素是束流温度和等离子体的电子-离子碰撞频率。后者的引入触发了一些倾斜的不稳定模式的波长远大于碰撞的。从碰撞制度的电阻之一的过渡，从而记录和发现不连续的。
2009-05-07 physics.plasm-ph
Wave-Energy Partition Governs Weak Collisional Damping in Cold Plasmas
School of Nuclear Science and Technology, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学核科学技术学院）；Theoretical Division, Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室理论部）
本文发现冷等离子体中弱碰撞阻尼由波能分配决定，阻尼率等于碰撞频率乘以等离子体运动储存的波能比例，解释了不同分支阻尼差异的物理起源。
2026-10-01 physics.plasm-ph
Effect of two temperature electrons in a collisional magnetized plasma sheath
本文用数值方法研究了双温电子碰撞磁化等离子体的鞘层结构和离子能流。低温电子用麦克斯韦分布描述，高温电子用截断麦克斯韦分布描述。已经观察到，高温电子在鞘层电势以及离子到壁的能量通量中起主要作用。鞘层中碰撞的存在对鞘层的性质具有显著影响。对这类系统的研究有助于理解等离子体表面相互作用。
2019-07-24 physics.plasm-ph
Unified fluid-model theory of $\mathbf{E}\times\mathbf{B}$ instabilities in low-ionized collisional plasmas with arbitrarily magnetized multi-species ions
本文发展了一个统一的线性理论的局部交叉场等离子体不稳定性，如Farley-Buneman，电子热，离子热不稳定性，在碰撞等离子体与完全或部分非磁化的多物种离子。低电离、高耗散、弱磁化等离子体中的碰撞等离子体不稳定性在低地球电离层中起着重要作用，并且可能在其他行星电离层、恒星大气、彗星尾、分子云、吸积盘等中具有重要意义。碰撞等离子体不稳定性的宏观效应可能导致显著的加热，最初从光谱观测和相关建模中提出的效果。基于一个简化的五阶矩多流体模型，理论分析得到了热-Farley-Buneman组合不稳定性（TFBI）的一般线性色散关系。重要的极限情况进行了详细分析。分析表明，该模型的可接受的适用性的过程中的研究。与更精确的动力学模拟相比，流体模型模拟通常需要更少的计算机资源，因此，这种碰撞等离子体不稳定性线性理论方法的明显成功，使得使用最初为太阳和行星大气的大尺度建模而开发的全球流体代码来研究TFBI（及其可能的宏观效应）成为可能。
2023-01-30 physics.plasm-ph
The slow collisional ExB ion drift characterized as the major instability mechanism of a poorly magnetized plasma column with an inward-directed radial electric field
研究了具有向内径向电场的圆柱形弱磁化等离子体的低频不稳定性随气压和离子回旋频率的变化。当气体压力增加时，不稳定频率总是降低，表明碰撞效应。在一定压力下，当B场较低时，不稳定频率随磁场的增大而增大，当磁场强度较大时，不稳定频率随磁场的增大而减小。我们发现，当离子回旋频率等于离子与中性粒子碰撞频率时，这两个区域之间发生了跃迁。这与电离子漂移的碰撞慢化引起的慢离子漂移不稳定性理论一致（A。Simon，Phys.Fluids 6，382，（1963）.
2016-02-19 physics.plasm-ph
Experimental verification of Boltzmann equilibrium for negative ions in weakly collisional electronegative plasmas
在直流多偶极室中研究了Ar-O_2弱碰撞电负性等离子体。观察到一个带负电的核和一个带正电的晕。非漂移体中负离子与电子的密度比（α）为0.43。利用离子声波的相速度和激光诱导荧光法测得的正离子的漂移速度，得到了α的分布。实验表明负离子处于玻尔兹曼平衡，温度为0.06 \pm 0.02 eV。在负电性核和正电性晕之间没有发现双层结构。
2012-03-25 physics.plasm-ph
Nonlinear structure in a current-carrying collisional dusty plasma
研究了离子垂直漂移作为高碰撞尘埃等离子体中产生磁场结构的一种机制。基本的耗散机制被假定为尘埃中性粒子的动量交换，因此具有小电离分数的等离子体是实验的自然候选者。该模型归结为一个非线性偏微分方程的矢量位。确定了线性不稳定性的条件。稳态是磁场的周期性排列，由Lienard方程描述。完全耗尽（离子尘埃）的情况下，也被认为是详细的。分析了在行星环、彗星和尘埃声学不稳定性实验中的应用。模型有效性的必要条件是所产生的磁场的时间尺度足够慢。
2008-05-27 physics.plasm-ph
Bohm-like Neoclassical Transport in Highly Collisional Toroidal Plasmas with High Density Gradients
针对高密度梯度强碰撞环形等离子体，发现碰撞抑制回流使真空环形场漂移主导输运并呈现类玻姆标度，经全轨道粒子模拟验证，可用于改进杂质输运建模。
2024-01-16 physics.plasm-ph
Generation of longitudinal electric current by the transversal electromagnetic field in collisional plasma
本文采用动力学Vlasov方程和BGK（Bhatnagar-Gross-Krook）碰撞积分。考虑了任意温度（即电子气体的任意简并度）的情况。从动力学Vlasov方程出发，得到了横向电磁场大小的平方律近似分布函数。推导了计算电流的公式。该公式包含一维求积。结果表明，非线性因素导致沿波矢方向的纵向电流的产生。该纵向电流垂直于在线性分析处接收的已知横向经典电流。当碰撞频率趋于零时，碰撞等离子体的所有结果都通过了已知的无碰撞等离子体的相应公式。波数的小值的情况下被认为是。结果表明，在碰撞频率趋于零时，纵向电流的接收量也符合无碰撞等离子体电流的已知相应表达式。对无量纲电流密度随波数、电磁场振荡频率和电子与等离子体粒子碰撞频率的变化规律进行了图解研究。
2015-04-12 physics.plasm-ph
Equations and improved coefficients for paralleltransport in multicomponent collisional plasmas: method and application for tokamak modelling
本文给出了多组分碰撞等离子体中平行输运系数的新的解析表达式。它们是[V.M.日丹诺夫多组分等离子体中的传输过程，第44卷。10 2002.]，基于Grad的21N矩方法。输运系数的计算被认为是显式和近似的方法。精确应用此封闭的Braginskii输运方程进行了讨论。考虑了粘度对热通量的依赖性。改进的表达式实施到SOLPS-ITER代码和氘和氖ITER的情况下进行测试。在[V.M.]中发现一些错别字。日丹诺夫多组分等离子体中的传输过程，第44卷。10 2002.]已更正。
2021-06-28 physics.plasm-ph
Heat Pump via Charge Incompressibility in a Collisional Magnetized Multi-Ion Plasma
分层由于在磁化的多离子物种等离子体中的离子-离子摩擦被示出为伴随着热泵效应，在这里第一次被识别，从一个离子物种到另一个以及从一个空间区域到另一个的热传递。热泵是通过新确定的加热机制与电荷的不可压缩性和Ettingshausen效应。除了它们的学术兴趣，这些新效应可能对涉及旋转或压缩的等离子体技术有有用的应用。
2020-06-11 physics.plasm-ph
Ion and electron heating during magnetic reconnection in weakly collisional plasmas
通过回旋动力学模拟研究了强磁性、弱碰撞等离子体中离子和电子的磁重联和相关加热。它示出，相当数量的释放的磁能耗散产生（不可逆的）电子和离子加热通过相混合。电子加热主要局限于磁岛，而不是电流片，并发生在动力学重联阶段之后。离子加热仅在高β等离子体中与电子加热相当，并且由于有限的拉莫尔半径效应而导致平行相混合和垂直相混合;在空间中，离子加热局限于由电流片的不稳定性引起的次级岛（等离子体团）的内部。
2015-04-13 physics.plasm-ph
Longitudinal and transversal current in collisional plasma, generated by two transversal electromagnetic waves
从碰撞等离子体动力学Vlasov方程出发，得到了在平方律近似下的电场强度分布函数。考虑了弛豫型碰撞积分，即所谓的BGK（Bhatnagar，Gross，Krook）碰撞积分。导出了任意温度（电子气体任意简并程度）下的电流计算公式。这个公式包含一个一维求积。结果表明，非线性因素导致沿波矢方向的纵向电流的出现。该纵向电流正交于在线性分析处接收的已知横向经典电流。当碰撞频率趋于零时，碰撞等离子体的所有结果都符合无碰撞等离子体的相应公式。波数的小值的情况下被认为是。结果表明，在碰撞频率趋近于零时，纵向电流的接收量也符合无碰撞等离子体电流的相应表达式。对无量纲电流量随波数、电磁场振荡频率和电子与等离子体粒子碰撞频率的变化进行了图解比较。
2015-05-27 physics.plasm-ph
Non-local Corrections to Collisional Transport in Magnetised Plasmas
在现代惯性聚变实验中，非定域性和磁化强度之间存在复杂的相互作用，这会极大地影响输运。在这项工作中，我们使用的矩阵递归方法，包括高阶修正超出了通常用于磁化等离子体的扩散近似。工作在线性政权，我们表明，这可以占任意顺序的分布函数展开的克努森非局部性参数$kλ_{ei}$。输运系数，如热导率，偏离磁化扩散近似显着。特别是，我们展示了如何高阶的膨胀有助于异步运输平行，垂直和交叉垂直于均匀磁场垂直等离子体扰动。
2021-01-11 physics.plasm-ph
Effects of Flow Collisionality on ELM Replication in Plasma Guns
由于等离子体扰动引起的第一壁材料的退化严重限制了聚变反应堆的寿命和寿命。在各种扰动中，I型边缘局域模（ELM）由于其在下一步聚变反应堆中的预期热负荷和相对频率而特别提出了显著的设计挑战。等离子体枪装置已被广泛用于在实验室中复制ELM条件，然而，其特征在于密度更高，温度更低，因此比聚变条件下预期的更高的流动碰撞性。这项工作提出了实验可视化，表明强烈的冲击形式的枪设备在空间和时间尺度上烧蚀动力学之前。这些测量用于验证详细的磁流体动力学模拟，捕获生产的等离子体射流和屏蔽效应碰撞发挥粒子运输到材料表面。模拟结果表明，等离子体枪的自屏蔽效应减少了高达90%的自由流动的热通量，并进一步减少入射粒子的动能撞击材料表面。这些模拟进行了一系列的枪设备的操作条件下，并提供了一个讨论，关于如何现有的实验测量时，可以解释外推到融合条件。
2018-11-14 physics.plasm-ph
Effects of collisional ion orbit loss on tokamak radial electric field and toroidal rotation in an L-mode plasma
本文利用XGC模拟研究DIII-D L模等离子体中碰撞离子轨道损失，发现其使边缘径向电场向负方向移动，并驱动共电流方向的边缘环向旋转。
2023-03-28 physics.plasm-ph
Damped dust-ion-acoustic solitons in collisional magnetized nonthermal plasmas
研究了一个多粒子磁化碰撞非热等离子体系统中的耗散尘埃-离子-声（DIA）孤子模\textbf{theoretically and parametrically}的特性。该系统中包含惯性离子、服从非热$κ-$分布的非惯性电子和不动尘埃粒子。静电孤波模与低频耗散尘埃离子声孤波（DIASW）有关。考虑了离子与中性粒子的碰撞效应，研究了离子与中性粒子碰撞效应对耗散型DIASW动力学的影响。空间和实验室中的等离子体介质大多远离热平衡，粒子分布更符合$κ-$非热分布，而非热麦克斯韦分布。采用约化摄动方法导出阻尼KdV（dKdV）方程，并利用切双曲方法导出dKdV方程的孤波解，分析其基本特征（振幅、宽度、速度、时间演化等）.分散的潜水员的传播性质，也耗散DIASW的基本特征被认为是影响显着由于等离子体配置参数的变化，也由于在所考虑的等离子体系统中的超热指数$κ$的变化。这项研究的结果的含义可能是有用的，更好地了解静电本地化的扰动，在离子长度和时间尺度，在空间和实验尘埃等离子体，其中存在的过量高能电子和离子中性碰撞阻尼是负责。
2021-07-23 physics.plasm-ph
Transversal electric conductivity and dielectric function in quantum Maxwell collisional plasma
推导了量子麦克斯韦碰撞等离子体中横向电导和介电磁导率（介电函数）的计算公式。动力学方程中的碰撞积分形式为松弛型。
2012-05-31 physics.plasm-ph quant-ph
Long-Lived Vortex Structures in Collisional Pure and Gas-Discharge Nonneutral Electron Plasmas
本文分析了纯电子和气体放电电子非中性等离子体在远大于电子与中性粒子碰撞时间内涡旋结构的平衡、相互作用和动力学的实验研究。研究了Penning-Malmberg阱中纯电子等离子体柱的长约束问题。研究了气体放电非中性电子等离子体中长寿命涡旋结构的稳定性机制。本文描述了潘宁池中高压中性气体气体放电非中性电子等离子体中电子鞘层的坍缩。讨论了稳定涡旋结构与环形电子鞘层之间的相互作用，以及涡旋结构对电子沿磁场输运和穿过磁场输运的作用。
2013-10-28 physics.plasm-ph
Deriving improved plasma fluid equations from collisional kinetic theory
针对E区电离层高度碰撞等离子体，本文提出新的解析近似，将离子和电子动理学方程更精确地约化为5矩流体方程，得到改进的流体模型，适用于实际数据分析与更精确的等离子体模拟。
2024-07-18 physics.plasm-ph
Experimental evidence for collisional shock formation via two obliquely merging supersonic plasma jets
我们报告的空间分辨测量两个超音速实验室等离子体射流的倾斜合并。喷流由脉冲功率驱动的轨道炮使用注入的氩气形成和发射，并且具有电子密度$\sim 10^{14}$ cm $^{-3}$、电子温度$\approx 1.4$ eV、接近1的电离分数和在合并之前的速度$\approx 40$ km/s。喷流合并产生了几厘米厚的停滞层，正如在快速分幅相机图像和多弦干涉仪数据中所观察到的，与碰撞激波的形成一致[E。C. Merritt等人，物理修订版信函{ \bf 111}，085003（2013）]。
2014-03-31 physics.plasm-ph
Geodesic acoustic modes in a fluid model of tokamak plasma : the effects of finite beta and collisionality
本文从托卡马克边缘区的Braginskii方程出发，导出了一套完整的测地声学模（GAM）的非线性方程组，其中包括碰撞性、等离子体β以及粒子、动量和热量的外部源。局域线性分析表明，在径向波数$k_{r}$较低时，GAM频率随碰撞度的增加而增加，在径向波数$k_{r}$较高时，GAM频率随碰撞度的增加而减小. GAM频率也随着血浆β而降低。径向配置文件的GAM频率为两个托尔Supra拍摄，这是碰撞扫描的一部分，与这些计算进行比较。实验和理论之间的差异被观察到，这似乎是解释了一个有限的$k_{r}$的GAM通量表面平均密度$\langle n \rangle$和温度$\langle T \rangle$被假定为零。结果表明，这种协议是偶然的和自洽的包括$\langle n \rangle$和$\langle T \rangle$响应增强的分歧更多的$k_r$在高$k_{r}$。因此，线性GAM计算之间的差异（对于更“完整”的线性模型，如陀螺动力学也存在）可能无法通过简单地添加有限的$k_{r}$来解决。
2015-07-12 physics.plasm-ph
Ion-acoustic solitary waves and shocks in a collisional dusty negative ion plasma
本文研究了离子-尘埃碰撞和离子运动粘度对含静止带电尘埃的负离子等离子体中线性离子-声不稳定性以及小振幅孤立波和激波的非线性传播的影响。{The在碰撞负离子等离子体中存在两种线性离子模，即“快”波和“慢”波，并分析了它们的性质。{利用标准约化微扰技术，导出了描述小振幅慢波系统演化的修正Korteweg-de Vries-Burger（KDVB）方程。} {The后者的分布用与实验室和空间等离子体有关的参数进行了数值检验，在这些空间中，带电尘埃可能带正电或负电。研究发现，含有正电荷尘埃的负离子等离子体支持负电位慢波的传播。当粉尘带负电时，正负电位扰动可能同时存在。这些结果对于实验室负离子等离子体中慢波激发以及空间等离子体中带电尘埃带正电荷和负电荷的观测都有一定的参考价值。
2012-11-18 physics.plasm-ph
Flow-Regulated Suprathermal Particle Acceleration in Weakly Collisional Astrophysical Plasmas
Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文与空间科学研究院）；Institute for Basic Science（基础科学研究院）
利用一维Fokker-Planck框架研究弱碰撞等离子体中超热粒子群的形成，引入系统性速度空间漂移项描述流驱动的净能量化，发现速度空间扩散主导超热尾形成，而流漂移调控其效率和谱特性。
2026-06-05 physics.plasm-ph
Collisional Effects, Ion-Acoustic Waves and Neutrino Oscillations
我们分析离子声波和中微子味振荡之间的耦合碰撞效应的作用，讨论其相关性等离子体不稳定性在极端的等离子体环境中，如在II型超新星，强烈的中微子爆发存在。电子（轻子）通过弱费米力耦合到电子中微子流体，但电子中微子可以转换为其他中微子口味，反之亦然。由于中微子味振荡的频率通常很低，比等离子体频率小很多阶，等离子体波和中微子味振荡之间的有效能量转移发生在低频静电分支，即离子声学模式。我们展示了在密集的天体物理场景中离子声波的不稳定性，重点是电子-离子散射介导的碰撞效应。最大的不稳定性增长率进行评估，并比较II型超新星爆炸的特征逆时间。结果可用于非零中微子质量的独立实验验证，在等离子体物理的背景下。
2017-12-14 physics.plasm-ph
Linear Theory of Electron-Plasma Waves at Arbitrary Collisionality
在考虑完全库仑碰撞算符的情况下，描述了任意碰撞度下电子-等离子体波的动力学。该描述是基于厄米-拉盖尔分解的电子分布函数的速度依赖性。阻尼率，频率和本征模谱的电子等离子体波被发现作为碰撞频率和波长的函数。比较了无碰撞朗道阻尼极限、Lenard-Bernstein碰撞算子和Doughnard碰撞算子以及电子-离子碰撞算子，发现阻尼率和本征模谱存在较大偏差.一个纯粹的阻尼熵模式，等离子体的俯仰角散射效应是占主导地位的无碰撞效应的特点，示出出现数值，其色散关系解析推导。结果表明，这样的模式是不存在的，当使用简化的碰撞算子，和类似的粒子碰撞强烈影响的熵模式的阻尼率。
2019-03-05 physics.plasm-ph
Perpendicular subcritical shock structure in a collisional plasma experiment
本文对实验室等离子体中垂直亚临界激波进行了研究。激波是通过将障碍物放置在逆线阵z箍缩的超磁声流出中产生的。我们证明了亚临界冲击的存在，在这个政权，并发现，二次冲击形成的下游。对亚临界激波结构的详细测量证实了不存在流体动力跃变。我们计算的经典（斯皮策）的电阻扩散长度，并表明它是近似等于冲击宽度。我们测量到在冲击波上几乎没有加热（<10%的离子动能），这与没有粘性耗散是一致的。
2022-01-22 physics.plasm-ph
Plasma radio emission from inhomogeneous collisional plasma of a flaring loop
本文研究了在碰撞非均匀等离子体中太阳耀斑加速非热电子布居和伴随的等离子体发射的演化。非热电子碰撞演化变得不稳定并产生朗缪尔波，这可能导致强烈的无线电发射。我们自洽地模拟了等离子体中电子的碰撞弛豫、波粒相互作用和非线性朗缪尔波的演化。此外，我们模拟的散射，衰减和合并的朗缪尔波产生无线电发射的基本或谐波的等离子体频率，使用角平均发射模型。长波长的密度波动，例如在日冕中观察到的，被认为强烈抑制了无线电发射的水平，这意味着高水平的朗缪尔波可以在没有可见无线电发射的情况下存在。此外，在均匀等离子体中，发射显示出可以通过密度不均匀性来平滑的时间和频率变化。
2013-12-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Intrinsic rotation driven by non-Maxwellian equilibria in tokamak plasmas
本文研究了偏离麦克斯韦平衡点对托卡马克等离子体湍流动量输运的影响。这些非麦克斯韦特征，由抗磁效应引起，引入了并流环向角动量的径向通量对碰撞性的强烈依赖：当等离子体从几乎无碰撞到弱碰撞时，通量从径向向内到向外反转。这表明从峰值到中空旋转轮廓的碰撞依赖性过渡，与实验观察到的内在旋转一致。
2013-04-12 physics.plasm-ph
