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
Kappa distributions in the framework of superstatistics
Comisión Chilena de Energía Nuclear（智利核能委员会）；Universidad Andres Bello（安德斯·贝略大学）
本研究在超统计框架下推导无碰撞等离子体的多粒子与单粒子kappa分布，作为非广延统计的替代，同时展示该框架在计算期望值的效用并讨论相关推论。
2025-10-24 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Electron acoustic solitary wave in quantum plasmas with Kappa electrons
研究了含Kappa电子的量子等离子体中的电子声孤立波，通过修改Kappa-Fermi分布和QHD模型推导KdV方程，发现Kappa电子使色散曲线更陡、孤立波更尖锐局域，并增强致密天体环境中的等离子体相互作用。
2025-04-04 physics.plasm-ph
The electron acoustic waves in plasmas with two kappa-distributed electrons at the same temperatures and immobile ions
研究了具有两个κ分布电子和稳态离子的等离子体中线性电子声波的传播。假设两个电子的温度相同，但Kappa指数不同。结果表明，当一个kappa指数足够小而另一个kappa指数足够大时，电子声波存在弱阻尼区。数值研究了色散和阻尼率。分析了弱阻尼电子声波的参数空间。此外，还将本模型中的电子声波与其它模型中的电子声波，特别是双温电子等离子体中的电子声波进行了比较。最后，我们进行了Vlasov-Poisson模拟来验证理论。
2021-08-04 physics.plasm-ph
General dispersion properties of magnetized plasmas with drifting bi-Kappa distributions. DIS-K: DIspersion Solver for Kappa plasmas
已知空间等离子体处于（局部）热力学平衡之外，因为观测显示等离子体粒子的非热速度分布的直接或间接证据。突出的是相对于磁场的各向异性，各向异性的温度，场对齐的光束或漂移的人口，而且，超热人口提高所观察到的分布的高能量的尾巴。漂移的bi-Kappa分布函数可以很好地表示这些特征，并能够对这些碰撞贫乏的等离子体的分散和稳定性进行动力学基本描述，其中粒子-粒子碰撞很少，但波-粒子相互作用似乎在动态中起主导作用。在本文中，我们推导出的漂移双卡帕分布建模的磁化等离子体种群的色散张量的全套组件。提出了一种新的求解器DIS-K（DISpersion Solver for Kappa plasmas），用于数值求解高复杂度的色散关系。通过与其他代码获得的阻尼和不稳定的波的解决方案进行比较，在漂移麦克斯韦和非漂移Kappa模型的限制操作的求解器进行验证。这些新的理论工具，使更现实的特点，分析和数值，波波动和不稳定性在复杂的动力学配置现场测量空间等离子体。
2021-05-06 physics.plasm-ph physics.space-ph
Dispersion and damping of ion-acoustic waves in the plasma with a regularized kappa-distribution
本文推导正则化 kappa 分布等离子体中离子声波的广义色散关系与阻尼率，并通过数值分析揭示其对 alpha、kappa 参数的依赖及与标准 kappa 分布的差异。
2023-09-27 physics.plasm-ph physics.space-ph
The collision frequency of electron-neutral-particle in the weakly ionized plasma with the power-law velocity distribution
研究了速度q分布为幂律的弱电离等离子体中电子与中性粒子的碰撞频率，导出了平均碰撞频率的表达式。我们发现q分布等离子体中的平均碰撞频率也强烈地依赖于q参数，因此通常不同于麦克斯韦分布等离子体中的平均碰撞频率，从而修正了先前研究的具有幂律速度分布的弱电离等离子体的输运系数。
2020-03-24 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
A dispersion function for the regularized kappa distribution function
本文为超热等离子体中的正则化kappa分布定义了等离子体色散函数，并给出了其解析延拓、级数展开和渐近表达式等数学性质，扩展了该分布的理论处理。
2024-06-24 physics.plasm-ph
Effect of magnetic field on viscosity in the weakly ionized and magnetized plasma with power-law q-distributions in nonextensive statiostics
利用非广延统计中的广义Boltzmann输运方程，研究了磁场对具有幂律q分布的弱电离磁化等离子体中带电粒子粘性的影响.我们推导了复杂等离子体中电子和离子的六个粘滞系数，其中包括磁场引入的四个粘滞系数，其中q参数和磁场都起着重要的作用。通过数值分析，我们发现这些粘滞系数强烈地依赖于弱电离磁化等离子体的磁场和q参数，因此在低温复杂等离子体中具有潜在的应用价值。
2019-06-13 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
The general dielectric tensor for bi-kappa magnetized plasmas
在本文中，我们推导出介电张量的各向异性超热（双κ）速度分布函数描述的等离子体中包含的粒子。张量分量是根据Gaelzer和Ziebell最近定义的双变量kappa等离子体特殊函数编写的[Phys. Plasmas 23，022110（2016）]。我们还获得了各种新的数学性质，这些功能，这是有用的分析处理，数值实现和评价的功能，因此，介电张量。在这里和以前的文件中开发的形式主义提供了一个数学框架的研究电磁波在超高温等离子体中以任意角度和偏振传播。
2016-05-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Transport coefficients in Lorentz plasmas with the power-law kappa-distribution
利用无磁场时洛伦兹等离子体的输运方程和宏观输运规律，研究了幂律κ分布洛伦兹等离子体的输运系数。精确地导出了幂律κ分布的电导率、热电系数和热导率的表达式。结果表明，这些输运系数显着修改的kappa参数，并在限制的参数kappa无穷大，他们减少到标准形式的麦克斯韦分布。
2013-09-07 astro-ph.EP physics.geo-ph physics.plasm-ph
Kinetic theory of $\mathrm{sech}^2x$ electron holes and applications to Kappa-distributed plasmas
研究了$\mathrm{sech}^2 x$型电子空穴的动力学理论。在弱振幅极限下，用赝势法求解了电子空穴的势。研究了$\mathrm{sech}^2 x$电子空穴的存在条件。结果表明，在分界线处俘获分布和非俘获分布的导数对势分布的确定起着重要作用。然后将该理论应用于卡帕分布等离子体。分析了$\mathrm{sech}^2 x$电子空穴的幅度和宽度。最后，通过数值计算对理论结果进行了验证.
2022-03-20 physics.plasm-ph
Collisional charging of dust particles by suprathermal plasmas. II -- Regularized Kappa distributions
本文研究正则化Kappa分布下极端超热等离子体对尘埃颗粒碰撞充电的影响，分析两种模型并验证正平衡电荷条件。
2025-02-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Unifying Kappa Distribution Models for Non-Equilibrium Space Plasmas: A Superstatistical Approach Based on Moments
本文基于超统计框架统一了非平衡空间等离子体的各类kappa分布，提出一种基于矩的新分布模型，绕开温度争论，为建模高能尾部提供了更通用的理论基础。
2025-09-09 physics.plasm-ph
Dust-acoustic instability driven by drifting ions and electrons in the dust plasma with Lorentzian kappa distribution
用动力学理论研究了尘埃等离子体中漂移电子和离子驱动的尘埃声波的不稳定性。所有的等离子体成分（电子，离子和尘埃粒子）被假定为洛伦兹卡帕分布。三种血浆成分的kappa分布的光谱指数kappa是不同的。得到的不稳定增长率不仅与等离子体的物理量有关，而且与光谱指数有关。数值结果表明，当归一化波数较小时，电子折射率对尘埃声波有稳定作用，离子折射率对尘埃声波有不稳定作用，而当归一化波数较大时，电子折射率和离子折射率对尘埃声波几乎没有影响。反之，当归一化波数较小时，尘埃粒子指数对不稳定增长率几乎没有影响，而当归一化波数较大时，尘埃粒子指数对尘埃波有稳定作用。
2009-12-27 astro-ph.EP cond-mat.stat-mech physics.geo-ph
The collision frequency of electron-neutral-particle in the weakly ionized plasmas with Non-Maxwellian velocity distributions
研究了非麦克斯韦速度分布的弱电离复杂等离子体中电子与中性粒子的碰撞频率。精确地导出了等离子体中电子与中性粒子的平均碰撞频率。我们发现这些碰撞频率与非麦克斯韦分布函数的幂律谱指数有很大的关系，因此它们通常不同于具有麦克斯韦速度分布的等离子体中的碰撞频率，这将影响等离子体中带电粒子的输运性质.数值分析表明谱指数对平均碰撞频率的影响。
2021-08-29 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Wave instabilities in anisotropic regularized Kappa plasmas: New plasma dispersion functions and numerical validation
Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学）；Ruhr-Universität Bochum（波鸿鲁尔大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）
针对标准Kappa分布对参数的限制，采用正则化Kappa分布描述各向异性等离子体，推导了新的色散函数并求解色散方程，通过解析与数值方法验证了波不稳定性，揭示了正则化截止各向异性对稳定性的双重作用。
2026-10-14 physics.plasm-ph
Towards a general quasi-linear approach for the instabilities of bi-Kappa plasmas. Whistler instability
Kappa分布普遍存在于空间和天体物理学中的弱碰撞等离子体中，如太阳风，这表明这些非平衡等离子体的微观和宏观性质受到波粒相互作用的高度制约。本文研究了电子各向异性双Kappa（或双$κ$ -）分布的演化，并由此引发电磁电子回旋（或哨声）模的不稳定性。这里提出的新的准线性方法包括温度各向异性弛豫过程中的$κ$参数的时间变化。数值结果表明，$κ$可能会增加的时间间隔很短的开始，但随后下降到一个值低于初始值，而等离子体β和温度各向异性表明系统的松弛。我们的研究结果表明，电磁湍流起着重要的作用，等离子体的超热化，最终降低参数$κ$。尽管$κ$的变化一般是负的（$Δκ<0$），但这种变化似乎取决于各向异性电子的初始条件，这些条件在日光层内部变化很大。
2020-12-03 physics.plasm-ph
Diffusion and heat conductivity in the weakly ionized plasma with power-law q-distributions in nonextensive statistics
本文研究了无磁场和非广延统计下幂律q分布的弱电离等离子体中带电粒子的扩散和热导率。电子和离子具有不同的q参数和温度。导出了等离子体中电子和离子的扩散、热扩散、热导率和热电系数的新表达式。结果表明，这些输运系数显着依赖于幂律q分布等离子体中的q参数，因此，他们有不同的属性从传统的统计与麦克斯韦分布。
2019-03-18 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Kinetic Alfvén waves in the temperature anisotropic space plasma with a kappa-Maxwellian distribution
Tianjin University（天津大学）；Civil Aviation University of China（中国民航大学）
研究了温度各向异性空间等离子体中κ-麦克斯韦分布对动能阿尔文波和修正离子声波色散和阻尼率的影响，发现其波频和阻尼率在不同波区存在差异。
2025-12-10 physics.plasm-ph physics.space-ph
Ponderomotive forces in unmagnetized plasmas described by Kappa distribution functions
本研究分析了Kappa分布的无磁场等离子体中电磁波产生的有质动力，发现非热效应对空间部分影响可忽略，但时间因子仅由超热粒子引起，且磁场随偏离热平衡而增强。
2022-11-18 physics.plasm-ph
Effect of magnetic field on transports of charged particles in the weakly ionized plasma with power-law q-distributions in nonextensive statistics
利用非广延统计中的广义Boltzmann输运方程，研究了在磁场作用下具有幂律q分布的弱电离等离子体中带电粒子的扩散通量和热通量的输运性质.导出了在磁场作用下q分布等离子体中电子和离子的扩散系数、热扩散系数、迁移率和热导率的张量表达式。结果表明，扩散系数、热扩散系数和热导率的张量都强烈依赖于非广延统计中的q参数，因此它们与具有Maxwell分布的磁化等离子体中的张量不同.
2020-03-05 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
The current density and transport coefficients in the fully ionized plasma with q-distributions in nonextensive statistics
研究了强磁场中q分布为非广延统计的完全电离等离子体中的电流密度和输运系数。利用非广延统计中的广义Boltzmann输运方程，导出了电流密度和输运系数的表达式，包括电导率、热电系数、霍尔系数和能斯特系数。结果表明，这些新的输运系数已被推广到非广延统计的q分布的非平衡复杂等离子体，这强烈地依赖于q参数，当我们采取限制q为1，他们完美地返回到那些基于麦克斯韦分布的等离子体。
2019-04-16 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Generalized Kappa Distribution Function for Mixed Fermiom-Boson Quantum Plasmas
本研究基于Olbert kappa分布的量子形式与热力学吉布斯势，构建了费米子-玻色子混合量子等离子体的广义Kappa分布函数，推导了相关配分函数与熵的表达式，揭示了粒子组分、Kappa值及相对论效应对系统熵与分布特征的影响。
2025-05-16 physics.plasm-ph physics.space-ph
Obliquely propagating electromagnetic waves in magnetized kappa plasmas
速度分布函数（VDFs）表现出对高能尾的幂律依赖性，一直是等离子体物理界深入研究的主题。这种函数被称为kappa或超热分布，已被发现可以更好地拟合航天器在太阳风中测量的VDF。在这种新光源上正在解决的问题之一是太阳风质子和电子的温度各向异性。在文献中，（双）麦克斯韦等离子体激发波的一般处理是公认的。然而，对于卡帕分布，波的特性主要是针对相对于环境磁场的纯粹平行或垂直传播的极限情况进行研究的。到目前为止，对一般情况下平行传播的电磁波的贡献还很少报道。一般的治疗的情况下，防止在卡帕等离子体中的波粒相互作用的完整分析，因为一些不稳定性可以同时在平行和倾斜的方向上操作。在最近的工作中，Gaelzer和Ziebell [J. Geophys. Res. 119，9334（2014）]获得了由kappa VDF产生的低频、准垂直色散Alfvén波的介电张量和色散关系的表达式。在本工作中，由参考文献1介绍的形式主义推广的一般情况下，静电和/或电磁波传播的kappa等离子体中的任何频率范围内和任意角度。考虑了各向同性分布，但这里使用的方法可以很容易地应用于更一般的各向异性分布，如bi-kappa或乘积bi-kappa。
2016-01-21 physics.plasm-ph physics.space-ph
BO-PBK: A comprehensive solver for dispersion relations of obliquely propagating waves in magnetized multi-species plasma with anisotropic loss-cone drift product-bi-kappa distribution
College of Electrical and Power Engineering, Taiyuan University of Technology（太原理工大学电气与动力工程学院）；Hebei Key Laboratory of Compact Fusion（河北紧凑型聚变重点实验室）；ENN Science and Technology Development Co., Ltd.（新奥科技发展有限公司）
BO-PBK是一种用于磁化多物种等离子体中斜向传播波色散关系的高效求解器，支持多种分布函数并提升计算效率。
2025-12-07 physics.comp-ph physics.plasm-ph
The oblique firehose instability in a bi-kappa magnetized plasma
在这项工作中，我们推导出一个色散方程，它描述了激发的倾斜（或阿尔文）消防水龙带不稳定性的等离子体中，包含电子和离子物种的双卡帕速度分布函数建模。该方程是与低频波和中等到大的平行（相对于环境磁场）等离子体β参数值的假设，但它是有效的任何方向的传播和任何值的粒子回旋半径（或拉莫尔半径）。考虑到太阳风中典型的物理参数值，给出了色散方程的一些解，对应于不稳定模式。为了实现色散求解器，几个新的数学性质的特殊功能发生在卡帕等离子体的推导和包括。这里提出的结果表明，分布函数的超热特性导致减少的不稳定性和光谱范围的最大增长率的发生。
2018-09-27 physics.plasm-ph physics.space-ph
Modeling space plasma dynamics with anisotropic Kappa distributions
空间等离子体缺乏碰撞，动力学效应占主导地位，导致波动，波动将能量转移到小尺度：波粒相互作用取代碰撞，增强分散效应，加热粒子，产生在任何日光层距离的太阳风中观测到的超热粒子群。在大距离碰撞是没有效率的，和自生的不稳定性限制了太阳风的各向异性，包括热核和超热成分。广义Kappa型幂律是粒子分布的最佳拟合模型，也是模拟粒子动力学的一种方便的数学工具。但各向异性Kappa模型与观测结果不相关，通常会导致不一致的效应。这项审查工作的目的是调和一些现有的Kappa模型与观察。
2012-04-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Electromagnetic ion-cyclotron instability in a dusty plasma with product-bi-kappa distributions for the plasma particles
研究了尘埃等离子体中平行传播的离子回旋波的色散关系，考虑了等离子体粒子沿垂直方向的速度色散大于沿平行方向的速度色散的情况，并考虑了等离子体粒子采用乘积双κ（PBK）速度分布的情况.数值求解色散关系得到的结果表明，在电子具有各向同性麦克斯韦分布，离子具有PBK分布的情况下，电磁离子回旋不稳定性（EMIC）的发生，并表明PBK离子分布的kappa指数的减小导致增长率的大小和不稳定性发生的波数范围的显著增加.另一方面，对于离子的各向异性麦克斯韦分布和电子的PBK分布，PBK电子分布中的kappa指数的减小有助于降低EMIC不稳定性的增长率，但降低效果不如具有相同$κ$指数的离子PBK分布所获得的增加明显。得到的结果还表明，作为一般规则，尘埃人口的存在有助于减少增长率和范围的大小的不稳定性，但在小kappa指数的PBK离子分布的情况下，不稳定性可能会继续发生的尘埃人口，这将完全消除双麦克斯韦离子分布的情况下的不稳定性。还可以看出，对于等效的有效温度值，由于离子PBK分布中的kappa指数引起的各向异性在产生EMIC不稳定性方面不如垂直和平行离子温度的比率有效。
2016-12-09 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Magnetic reconnection in partially ionized plasmas
磁重联在完全电离等离子体中得到了广泛的研究。然而，在天体物理环境中，等离子体往往是部分电离的。中性粒子与电离等离子体之间的相互作用可能会强烈影响重联机制。本文从理论、数值、观测和实验四个方面综述了不同环境下部分电离等离子体中的磁重联。我们着重于机制，使磁重联足够快的观测比较，特别是在低太阳大气中的重联事件。本文还讨论了部分电离低层太阳大气重联过程的加热机制和有关观测证据。我们描述了弱电离天体物理环境中的磁重联，包括星际介质和原恒星盘。介绍了部分电离等离子体快速重联实验的最新研究成果。
2020-03-30 physics.plasm-ph
Large-amplitude electron-acoustic solitons in a dusty plasma with kappa-distributed electrons
采用Sagdeev赝势方法研究了背景中存在大质量带电尘埃粒子的超热电子等离子体中完全非线性静电孤波结构的发生和动力学。给出了孤子的存在区域，并阐明了孤子的参数依赖性。
2011-08-23 astro-ph.CO astro-ph.SR physics.plasm-ph
Ponderomotive forces in magnetized non-thermal space plasmas due to cyclotron waves
本研究评估了磁化非热等离子体中回旋波引起的Washimi-Karpman有质动力，发现Kappa分布的非热效应显著影响其各因子，且不可忽略。
2023-12-01 physics.plasm-ph
Kinetic model of three component, weakly ionized, collisional plasma with a beam of neutral particles
建立了三组分弱电离等离子体与中性粒子束碰撞的动力学模型。导出了线性扰动的新色散关系，并分析了各种极限情况。
1999-10-12 physics.plasm-ph
Oblique propagation of arbitrary amplitude electron acoustic solitary waves in magnetized kappa-distributed plasmas
本文研究了磁化等离子体中大振幅电子声波的线性和非线性性质。热电子被假定为在一个非麦克斯韦状态，其特征在于过量的超热粒子，在这里模拟的卡帕型长尾分布函数。波被假定为斜向传播到周围的磁场。两种类型的静电模式存在于线性政权，并简要分析了它们的属性。非线性赝势型分析揭示了大振幅静电孤波的存在，并允许调查其传播特性和存在域，在孤子速度（马赫数）。研究了等离子体的关键结构参数，即超热指数和冷电子密度对孤子特性和孤子存在域的影响。讨论了磁场强度和磁场的作用。
2012-06-29 nlin.PS physics.plasm-ph
Electron-acoustic solitons in an electron-beam plasma system with kappa-distributed electrons
我们调查的存在条件和传播特性的电声孤波的等离子体组成的电子束流体，冷电子流体，和热超热电子组件建模的$κ$ -分布函数。采用Sagdeev赝势方法研究了定常剖面孤立波的产生。我们已经确定了孤子特性如何依赖于电子束参数。结果表明，随着超热电子的增加、束流速度的增加和束冷电子布居比的减小，孤子的存在区域变窄.
2017-08-30 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Shielding of a small charged particle in weakly ionized plasmas
本文简要介绍了我们最近关于弱电离等离子体中带电小粒子周围电势分布的研究结果。一些不同的影响等离子体屏蔽性能被认为是。一些后果的结果进行了讨论，主要是在复杂的（尘埃）等离子体。
2010-10-21 physics.plasm-ph
Polarization forces in the vicinity of nanoparticles in weakly ionized plasma
结果表明，弱电离等离子体中的极化力导致中性原子和分子到带电纳米颗粒表面的通量大幅增加。因此，由于原子和分子在偶极势中的加速以及随后对纳米颗粒的非弹性碰撞，纳米颗粒可以改变热平衡。
2016-08-02 physics.plasm-ph
The Nonlinear Debye-Onsager Relaxation Effect in Weakly Ionized Plasmas
研究了在强电场作用下的弱电离等离子体。假设电子动量服从局部麦克斯韦分布，等离子体由电子对分布函数的流体力学方程描述。求解这些方程，并计算了任意场强下的弛豫场。结果表明，弛豫效应随电场强度的增加而降低。
1999-06-01 physics.plasm-ph
Study of similarity rules for electromagnetic process in partially ionized plasmas
已有的研究表明，电子与离子的库仑碰撞将破坏等离子体中电磁过程的相似性。因此，在高度电离的碰撞等离子体中没有相似性。但对于低电离度的碰撞等离子体，情况将完全不同。主要碰撞类型由电子-离子库仑碰撞转变为电子-分子碰撞，并在相似约束中引入一个新的变量（中性分子数密度），增加了自由度，从而使碰撞过程引起的相似约束与其他约束不冲突.因此，碰撞等离子体中电磁过程的相似性对部分电离等离子体也是有效的。本文提出了部分电离等离子体中的相似性，并通过粒子模拟/蒙特卡罗（PIC/MCC）证明了这一点。我们的研究具有广泛的工程应用。
2021-11-28 physics.plasm-ph
Diffusion regime of electron-electron collisions in weakly ionized plasmas
我们考虑弱电离等离子体中频繁的弹性散射的中性电子改变个人的行为和电子-电子碰撞的速度显着。在这种情况下，电子热化的动力学与完全电离等离子体中的动力学非常不同。碰撞的电子由于在中性粒子上的快速散射而扩散。我们演示了如何适当考虑这种扩散使人们能够估计的特征时间的电子热化。我们还提出了一个严格的推导动力学方程的电子使用Bogolyubov方法的基础上刘维尔方程的多粒子分布函数。
2020-11-23 physics.plasm-ph
Dual Maxwellian-Kappa modelling of the solar wind electrons: new clues on the temperature of Kappa populations
上下文最近的研究在空间等离子体应用中调用的Kappa分布函数强调了两种替代方法，这两种方法可以假设温度参数依赖于或独立于功率指数$κ$。他们中的每一个都可以在涉及卡帕分布等离子体的不同情况下获得合理性，但还没有直接的证据支持这两种替代方案中的任何一种，并从实验室或自然等离子体中进行测量。目的。本文的目的是提供更多的事实，这个有趣的问题，从直接拟合测量超热电子种群存在于太阳风，以及从他们的不稳定影响预测这两个交替的方法。方法.对比了目前理论和观测中常用的两种拟合模型，即全局Kappa模型和对偶Maxwellian-Kappa模型。超热电子的不稳定效应的特征在于动力学方法的基础上，占的微观细节的速度分布。结果为了具有相关性，选择模型以准确地再现观察到的分布，这是通过双麦克斯韦-卡帕分布函数实现的。一项统计调查表明，任何日心距离的超热（晕）电子的$κ$依赖的温度。只有对于这种方法，才发现由温度各向异性驱动的不稳定性是由超热粒子数的丰度系统地激发的，即，降低$κ$ -指数的值。
2017-03-04 astro-ph.SR physics.plasm-ph
A new low-beta regime for unstable proton firehose modes in bi-Kappa distributed plasmas
在太阳风等离子体中，如果平行等离子体β参数足够高，即，$β_{p \parallel}\gtrsim 1$。这种不稳定性可以防止膨胀驱动的各向异性无限增加，并解释了观测结果。此外，这样的动力学不稳定性，预计将是更有效的存在下，超热卡帕分布的人口，这是无处不在的太阳风，受碰撞的影响比核心人口，但有助于额外的自由能。在这项工作中，我们使用线性和扩展的准线性（QL）的框架来表征不稳定的周期性质子水龙带模式（平行于磁场传播）的影响下的超热质子。线性理论预测了不稳定性的系统刺激，超温放大生长速率并降低不稳定性阈值，以降低各向异性和较低的等离子体β（$β_{p \parallel}<1$）。与这些结果完全一致，QL方法揭示了所产生的电磁波动的显着增强，达到饱和，对质子具有更强的反反应，也导致更快，更有效的弛豫温度各向异性。
2021-06-27 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Heating of ions by low-frequency Alfvén waves in partially ionized plasmas
在太阳大气中，色球和日冕等离子体比可见光球热得多。太阳大气的加热，包括部分电离的色球层和日冕，在很大程度上仍然未知。本文证明了在部分电离的低β等离子体中，离子可以被频率很低的阿尔文波加热。这不同于其他阿尔文波相关的加热机制，如离子中性碰撞阻尼的阿尔文波和加热所描述的共振阿尔文波加热以前的工作。在本文中，我们发现在部分电离的等离子体中，非共振Alfvén波加热的效率比没有离子-中性粒子碰撞时低，并且加热效率取决于离子-中性粒子碰撞频率与离子回旋频率的比值.
2011-03-17 physics.plasm-ph
Partially Ionized Plasma Physics and Technological Applications
Princeton Plasma Physics Laboratory, Princeton University（普林顿等离子体物理实验室，普林斯顿大学）；The Royal Institute of Technology, Stockholm (KTH)（斯德哥尔摩皇家理工学院（KTH））
研究部分电离等离子体的物理特性及其在计算机制造等技术领域的应用，通过非麦克斯韦电子能量分布函数分析等离子体自组织中的复杂非线性现象。
2026-01-04 physics.plasm-ph
Physical correlations lead to kappa distributions
最近发展起来的“熵亏损”概念对于理解空间等离子体物理学中的热力学基础，更一般地说，对于粒子之间具有物理关联的系统，是很重要的。利用这一概念，本文导出了空间等离子体粒子群速度（或动能）分布函数的基本公式。早期的分析已经表明，卡帕分布的公式是如何与粒子速度之间的相关性交织在一起的。本文第一次表明，相反的情况是正确的：粒子的物理关联的热力学是一致的，只有存在的卡帕分布。
2022-10-13 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Effect of superthermal electrons on the Quantum electron acoustic double layers in dense astrophysical plasmas
本文研究致密天体等离子体中超热电子对电子声双层的影响，通过QHD模型和KdV方程发现kappa指数比密度比更主导地控制双层的振幅、宽度和极性。
2025-09-08 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Instability of ion kinetic waves in a weakly ionized plasma
已知基本高阶朗道等离子体模式通常是重阻尼的。我们发现，这些模式的离子成分在弱电离等离子体中可以大大修改离子中性碰撞和直流电场驱动离子流，使其中一些可以变得不稳定。这种不稳定性预计在足够小的压力下自然发生在气体放电的预鞘中，从而影响鞘和放电结构。
2012-06-04 physics.plasm-ph
Linear Dispersion Theory of Parallel Electromagnetic Modes for Regularized Kappa-Distributions
现场测量的速度粒子分布在空间等离子体偏离麦克斯韦（热）平衡，表现出增强的超热尾巴，这是很好地描述了标准的卡帕分布（SKD）。尽管它的成功应用，SKD是经常有争议的，由于一系列的非物理影响，如发散的速度矩，阻止宏观描述的等离子体。正则化卡帕分布（RKD）被引入到克服这些限制，但RKD-等离子体的色散特性尚未探索。本文计算了用RKD表征的等离子体中电磁模的频率波数色散和阻尼或增长率。这个任务是通过使用基于网格的动力学弥散解算器LEOPARD为任意回旋分布[P.Astfalk和F. Jenko，J. Geophys. Res. 122，89（2017）]。通过再现以前的SKD和Maxwellian获得的结果，我们验证了代码的功能。此外，我们应用各向同性和各向异性RKD研究了稳定的电磁电子回旋（EMEC）和离子回旋（EMIC）模式以及温度各向异性驱动的不稳定性，两者都是针对$T_\perp / T_\parallel > 1$的情况（EMEC和EMIC不稳定性）和$T_\perp / T_\parallel < 1$情况（质子和电子不稳定性），其中，$\parallel$和$\perp$表示与局部时间平均磁场平行和垂直的方向。只要截断参数$α$足够小，结果表明RKD在定性和定量水平上再现了SKD等离子体的色散曲线。然而，对于更高的值，会发生物理上显著的偏差。
2020-06-05 physics.plasm-ph
Expansion of Hot Plasma into Cold Plasma
日冕耀斑源的X射线辐射可以用kappa电子分布来解释。出于这一事实，我们研究的问题，如何热等离子体与卡帕分布的电子被限制在这些来源。为了比较，我们分析了同样的问题，但与麦克斯韦分布。我们使用一个3-D粒子在细胞的代码，这是大的一个方向，因此有效地只有一维，但描述所有的电磁效应。在麦克斯韦分布的情况下，并与以前的研究一致，我们表明在热-冷过渡区，抑制热电子从热等离子体到冷的通量的双层的形成。在kappa分布的情况下，相反的麦克斯韦的情况下，我们发现，有几个锋的双层在热-冷过渡区。这是由于卡帕事例中的尾巴比麦克斯韦事例中的尾巴更长。来自延伸尾部的电子自由地从热等离子体逃逸到冷等离子体中。它们形成一个光束，产生返回电流和朗缪尔湍流，朗缪尔波在某些位置积累。在这些位置，由于有质动力，朗缪尔波产生密度凹陷，在那里形成的双层与热锋，抑制热电子通量。我们还展示了质子在这些过程中是如何被加速的。最后，我们比较了卡帕和麦克斯韦的情况下，并讨论了如何观察这些过程。
2020-06-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
The viscosity of charged particles in the weakly ionized plasma with power-law distributions
利用玻尔兹曼输运方程和流体力学运动方程研究了q分布为幂律分布的弱电离等离子体中轻带电粒子的粘性。非平衡等离子体被认为是空间不均匀的，没有磁场。导出了q分布等离子体中电子和离子的粘性系数的表达式，分别包括第一和第二粘性系数。结果表明，这些新的粘性系数强烈地依赖于q参数，当我们把q的限制为1时，它们完美地返回到具有麦克斯韦分布的等离子体中。本文的讨论也适用于具有κ分布的等离子体。
2018-07-11 physics.plasm-ph
Radial Current and Rotation Profile Tailoring in Highly Ionized Linear Plasma Devices
在具有剪切的旋转磁化等离子体柱中，交叉场电流可以由惯性机制和交叉场粘性引起。考虑到这些机制，可以计算圆柱形几何形状中不可约的径向电流消耗作为旋转频率的函数。由此产生的表达式提出了新的可能性定制的电场分布通过控制等离子体的密度和温度分布。
2019-06-19 physics.plasm-ph
The electron cyclotron maser instability in laser-ionized plasmas
该研究揭示圆偏振激光电离的等离子体可形成易触发电子回旋脉泽不稳定性的长寿命环形弱相对论动量分布，结合理论与模拟验证现有激光技术可实现相关可控探测，为极端天体环境下的相干辐射过程提供实验依据。
2024-12-09 physics.plasm-ph
Does the schock wave in a highly ionized non-isothermal plasma really exist ?
本文研究了高气压气体中的高电离激波的结构。我们考虑到气体电离时，气体温度达到电离势的几个订单。结果表明，在气动升温激波作用下，形成高度电离的非等温等离子体$T_e>>T_i$后，只有孤立的离子-声波（孤子）能在该等离子体中传播。在这样的波中发生电荷分离：电子和离子形成具有电场的双电层。得到了冲击波的波形、振幅和波阵面宽度。
2015-03-02 physics.plasm-ph
Precision alignment and tolerance of a plasma wakefield accelerator in a laser-ionized plasma source
本文提出通过分析等离子体余辉光强分布实现激光电离等离子体源与PWFA电子束的精密对准，并实验确定了对准容差，为对撞机与光源设计提供关键参数。
2025-08-23 physics.acc-ph physics.plasm-ph
