Turbulence and structure formation in complex plasmas and fluids
通过广义（漂移）流体模拟，探讨了二维复杂等离子体和流体中非线性和湍流动力学结构的形成和演化。最近的数值结果在尘埃磁化等离子体，强耦合流体，半经典（“量子”）等离子体和旋转量子流体的湍流进行了审查和讨论。
2012-02-24 physics.plasm-ph
Generation of powerful terahertz emission in a beam-driven strong plasma turbulence
研究了强流相对论电子束驱动磁化等离子体中强湍流长波区上混杂波的聚并产生太赫兹电磁辐射。本文利用一个简单的理论模型，计算了不同等离子体密度和湍流能量下的束流-等离子体实验的频谱宽度和角度特性。结果表明，在这些实验室的实验中，在等离子体频率的二次谐波的电磁发射的功率密度可以达到1 ${MW/cm}^3$的水平与1%的转换效率的光束能量损失的电磁发射。
2012-05-18 physics.plasm-ph
Characteristics of Plasma Turbulence in the Mega Amp Spherical Tokamak
湍流是限制托卡马克性能提高的一个主要因素，因为它增强了粒子、动量和热量的输运，阻碍了托卡马克的首要目标。因此，理解并可能控制托卡马克中的湍流是至关重要的，更不用说我们对它的好奇心了。
2013-02-25 physics.plasm-ph
Estimating the energy dissipation {from Kelvin-Helmholtz instability induced} turbulence in oscillating coronal loops}
Kelvin-Helmholtz湍流是一种很有前途的机制，通过这种机制，日冕中的环可以被MHD波加热。本文提出了一个由Kelvin-Helmholtz不稳定性引起的湍流耗散率$\varepsilon_{\rm D}$的解析模型，发现它是波振幅（$d$）的三次方（$\varepsilon_{\rm D}\propto d^3$）。基于稳态湍流的概念，我们期望整个{the}环体积的湍流加热与通过其足点注入的总能量相匹配。在这种情况下，波的振幅必须随着注入能量的立方根而变化。分析结果与模拟结果的比较表明，我们的分析公式捕捉到的关键方面的湍流耗散的数值工作。应用这个模型对观测到的无衰减扭折波的特性进行了预测，这些观测到的波的振幅不足以对日冕进行强烈的加热。
2020-07-17 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Transport equation for plasmas in a stationary-homogeneous turbulence
对于稳态均匀湍流中的等离子体，从非线性Vlasov方程出发，引入熵原理，导出了Fokker-Planck方程。在计算动力学扩散张量时，系综平均的对称性已得到证明，当提供脉动粒子轨迹时，可以直接计算。作为一个应用，它已被证明，一个平均电场可以驱动粒子通量通过斯托克斯-爱因斯坦关系，独立于湍流的细节。
2015-12-04 physics.plasm-ph
Dependence of Kinetic Plasma Turbulence on Plasma beta
我们研究了等离子体\b{eta}（等离子体压力与磁压力的比值）对动力学等离子体湍流演化的影响。我们发现，等离子体\b{eta}系统地影响光谱，测量的折射率，湍流波动的衰减率，并划分在不同的通道的能量交换更具体地说，增加等离子体\b{eta}导致更大的总加热，质子加热优先超过电子。实现磁鞘的温度比的影响进行了讨论。
2018-07-30 astro-ph.GA physics.plasm-ph physics.space-ph
On plasma density blobs in drift turbulence
通过保持电子密度与静电势的非线性Boltzmann因子，证明了在漂移波动力学的框架内，实验中经常看到的分界线内的大等离子体密度斑点可以存在。估计表明，一个斑点中的等离子体密度可以比平均等离子体密度高约3倍，但几乎不会超过这个极限，这在球场上与实验观察一致。
2016-06-27 physics.plasm-ph
Effects of plasma turbulence on the nonlinear evolution of magnetic island in tokamak
磁岛（MI）是由磁场重联引起的，是磁化等离子体中普遍存在的结构。在托卡马克等离子体中，最近的研究表明，MI和环境湍流之间的相互作用可能是重要的非线性MI的演变，但缺乏详细的实验观察和分析，阻碍了进一步的理解。在这里，我们提供了全面的二维观测，表明环境湍流的非线性MI演变的各种影响。结果表明，在托卡马克等离子体中，MI附近的修正等离子体湍流可以导致MI不稳定性的失稳或稳定。特别是，在MI的X点处的显著增强的湍流通过快速磁重联和磁场随机化导致剧烈破坏。
2020-05-07 physics.plasm-ph
The effect of ISM turbulence on the gravitational instability of galactic discs
我们研究星系盘的引力不稳定性，把恒星和冷星际气体作为两个不同的组成部分，并考虑到在星际介质（ISM）中的湍流现象，即在分子和原子气体中观察到的Larson型标度关系。除了推导此类系统的一般属性外，我们还分析了HI近邻星系巡天（THINGS）中的大量星系样本，并详细展示了星际湍流如何影响恒星形成螺旋中的盘不稳定性。我们发现，湍流有一个显着的影响上的内部和外部区域的光盘。特别是，它驱动内部的气体盘之间的过渡制度的两个不稳定的阶段，使外盘更倾向于恒星主导的不稳定性。
2012-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.flu-dyn
Transport barrier onset and edge turbulence shortfall in fusion plasmas
湍流等离子体在施加额外的自由能量源或修改边缘操作条件时显著地自组织到更高的能量状态。几十年来，人们一直在积极辩论这种分歧发生的机制。增强的约束发生在等离子体边缘，在那里预测的湍流强度的不足已经困扰了科学家几十年。我们表明，从原始的动力学方程，这两个问题是相连的，其材料边界的约束等离子体湍流的相互作用是必不可少的治疗预测的湍流的不足，并触发自发传输势垒在等离子体边缘发病。这两个问题决定了改善约束的途径，也是聚变研究的核心。提出了一个全面的讨论的基本机制。这些结果，高度相关的追求磁融合也可能是通用的许多问题，在流体和等离子体中的湍流自平流是活跃的。
2022-09-19 physics.plasm-ph
Plasma turbulence measured by fast sweep reflectometry on TORE SUPRA
传统上致力于电子密度轮廓测量，我们表明，快速扫频反射技术可以带来有价值的和创新的测量等离子体湍流。虽然快速扫频技术是传统上致力于电子密度径向轮廓测量，我们在本文中展示了如何处理的反射信号的波动恢复等离子体密度波动测量具有高的空间和时间分辨率。与磁流体动力学（MHD）活动相关的大尺寸湍流和相关的磁岛可以被检测到。微湍流的径向轮廓，这是负责等离子体的异常输运过程，实验确定通过反射相位信号的波动。
2004-10-22 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
Critically balanced ion temperature gradient turbulence in fusion plasmas
导出了磁化环形等离子体中离子温度梯度驱动湍流的标度律，并与直接数值模拟进行了比较。预测的湍流波动幅度，空间尺度，以及由此产生的热通量对温度梯度和磁场线间距的依赖关系被发现同意与数值计算结果在驱动和惯性范围。证据提供支持的临界平衡猜想，平行流和非线性垂直去相关时间是可比的，在所有的空间尺度，导致平行和垂直的空间尺度之间的缩放关系。这表明，即使是强磁化等离子体湍流本质上是三维的。
2011-09-12 physics.plasm-ph
Impurity transport in plasma edge turbulence
研究了少数组分/杂质在二维漂移波湍流和三维环形漂移Alfven边缘湍流中的湍流输运。垂直和-在3D -平行平流的全部效果保留的杂质物种。反常的箍缩效应被恢复，并用湍流等分带（TEP）解释
2004-10-14 physics.plasm-ph
Correlation length scalings in fusion edge plasma turbulence computations
通过漂移-阿尔芬湍流计算，分析了等离子体参数变化对涨落关联长度的影响，这些参数变化是熔合边等离子体L-H跃迁附近或处的特征。缩放密度梯度长度，碰撞，等离子体β，并施加剪切流被认为是。研究发现，强剪切流导致平行于和垂直于磁场的静电势涨落出现长程关联。
2011-09-09 physics.plasm-ph
Strong Coupling of Alfvén and Fast Modes in Compressible Relativistic Magnetohydrodynamic Turbulence in Magnetically-Dominated Plasmas
在本文中，我们报告了我们对坡印廷主导的等离子体湍流中Alfvén和快模之间新的强耦合状态的详细分析，在我们以前的工作Takamoto & Lazarian（2016）中报道，这是许多相对论等离子体现象的重要影响，并呼吁建立坡印廷主导的MHD湍流的新理论。对等温等离子体中的相对论MHD湍流进行了数值模拟，分析了快模与Alfvén模能量的比值。我们发现，即使在等温等离子体中，也可以观察到快模随背景$σ$参数的增加而增加的现象，表明这种现象在坡印廷主导等离子体中的trans-Alfvénic湍流中是普遍存在的.为了研究详细的能量转换过程，我们还进行了一系列的模拟衰减湍流注入纯Alfvén，快，慢模式，分别，并研究了从每个模式的模式转换的发展。我们还发现Alfvén模和快模之间的模式转换对背景温度几乎不敏感。最后，我们报告了一个结果的模拟与初始快模式为主的湍流。它发展成一个时间上的强耦合区，这是我们提出的快模和阿尔文模强耦合区存在的有力证据。结果表明，坡印廷主导等离子体中的强湍流与非相对论等离子体中的强湍流有很大的不同。这对坡印廷支配等离子体中粒子加速和非热光子发射的研究具有重要的指导意义。
2017-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.flu-dyn
Influence of tearing instability on magnetohydrodynamic turbulence
它已提出最近由Loureiro & Boldyrev [物理学评论Lett. 118，245101（2017）]和Mallet等人[Mon.没有R. Astron.Soc.468，4862（2017）]，在磁流体动力学湍流的惯性范围内形成的强各向异性电流片受到尺度小于临界尺度$λ_\mathrm{c}$且大于湍流耗散尺度的撕裂不稳定性的影响。如果是真的，这个过程可以在较小的尺度上改变能量级联的性质，导致一个新的，撕裂介导的磁流体动力学（MHD）湍流。在这项工作中，我们提出了一个强各向异性，二维湍流涡旋的数值研究，我们证明了撕裂不稳定性确实可以与他们的非线性演化竞争。因此，这些结果为$λ_\mathrm{c}$以下可能存在一种新的MHD湍流机制的观点提供了直接的数值支持。
2018-09-24 physics.plasm-ph
Spontaneous spin-up induced by turbulence-driven topological transition of orbits in a tokamak plasma
托卡马克等离子体中普遍存在自发上旋现象，这对等离子体约束至关重要。本文提出了一个动力学理论，证明了在无碰撞托卡马克等离子体中，湍流扩散驱动的轨道拓扑跃迁引起了芯部等离子体的环向旋转。理论预测与著名的核内等离子体流的赖斯标度吻合得很好。这个新的理论预言了国际热核聚变实验堆的$\sim 100km/s$的内禀堆芯平行流动。
2020-03-20 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
Modeling of plasma turbulence and transport in the Large Plasma Device
大型等离子体装置（LAPD）中的等离子体湍流的数值模拟[Gekelman等人，Rev. Sci.仪器：62，2875，1991]。模型采用BOUT程序[M. Umansky等人，Contrib. Plasma Phys.180，887（2009）]包括用于等离子体密度、电子平行动量和电流连续性的3-D碰撞流体方程，并且还包括离子-中性碰撞的效应。在非线性模拟中，使用测得的LAPD密度分布，但为了简单起见，假设恒定的温度分布，不稳定性和非线性产生的带状流的自洽演变的结果在饱和湍流状态。这些模拟与LAPD等离子体中的测量结果的比较，揭示了良好的定性和合理的定量协议，特别是在频谱，空间相关性和密度波动的幅度概率分布函数。为了与LAPD测量结果进行比较，模拟中的等离子体密度分布可以通过在每个时间步长上直接进行方位平均来保持，也可以通过添加粒子源/汇函数来保持。推断的源/汇值与估计的电离源和LAPD的平行损失是一致的。这些模拟奠定了基础，更全面的努力来测试流体湍流模拟对LAPD数据。
2011-01-27 physics.plasm-ph
Universal small-scale structure in turbulence driven by magnetorotational instability
在许多天体物理等离子体中，湍流的间歇性小尺度结构控制着能量耗散，并且通常被认为对足够大的系统具有普适性。在这项工作中，我们认为，小尺度湍流在吸积盘是普遍的，在这个意义上，它是不敏感的磁旋转不稳定性（MRI）和背景剪切，因此，在小尺度上与标准的均匀磁流体动力学（MHD）湍流难以区分。本文研究了剪切盒中磁共振驱动的不可压缩MHD湍流的电流密度、涡量和能量耗散的不稳定性。我们发现，模拟表现出类似程度的不稳定性，在标准的MHD湍流。我们对间歇性耗散结构进行了统计分析，发现能量耗散集中在薄片状结构中，这种结构跨越了大范围的尺度，直到盒子的大小。我们发现，这些结构表现出惊人的相似的统计特性，在标准的MHD湍流。此外，这些结构以大约17.5度的特征倾斜在环形方向上取向，这意味着在该方向上的有效引导场。
2017-02-09 astro-ph.HE physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Generation of synthetic magnetized plasma turbulence by representation as a stochastic process
等离子体湍流模拟通常计算量大，数值稳定性差。然而，需要长时间的模拟来生成不相关的湍流数据，用于研究诸如通过密度扰动的微波散射。出于这个原因，通过统计方法产生准确的合成湍流廓线的替代方法是有意义的。提出了一种利用期望湍流的两点协方差函数构造多变量正态分布的方法。从该分布采样产生随机场，其在定性和定量上都类似于输入湍流数据集。由此产生的“合成”湍流廓线在“时间”上是不相关的，因此它只对不需要这种物理演变的情况有用。
2017-11-16 physics.plasm-ph
Nonlinear phase mixing and phase-space cascade of entropy in gyrokinetic plasma turbulence
弱碰撞磁化等离子体中的静电湍流可以解释为相空间中的熵级联，这被认为是磁化等离子体湍流中能量耗散的普遍机制。当热拉莫尔半径尺度的非线性去相关时间短于碰撞时间时，在亚拉莫尔尺度上的宽谱波动在速度和位置空间中被数值发现，具有理论预测的缩放。结果是重要的，因为他们确定什么可能是一个普遍的Kolmogorov式制度的动力学湍流，因为任何物理过程，产生波动的gyrophase独立的分布函数的一部分，可能会通过熵级联，导致在湍流加热的速率增加的波动幅度，但是独立的碰撞频率。
2009-06-30 physics.comp-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Understanding Plasma Turbulence Through Exact Coherent Structures
本文提出利用周期轨道理论分析等离子体湍流，通过数值优化提取相干结构，揭示混沌运动中的秩序，为预测和控制聚变输运提供新方法。
2025-05-25 nlin.CD physics.plasm-ph
Scaling law of the plasma turbulence with non conservative fluxes
结果表明，在各向异性动力学耗散存在的情况下，等离子体湍流的标度不变幂律谱的存在是可能的。所得到的标度不变谱与任何物理量的常流量无关。讨论了该模型在太阳风湍流高频部分的应用。
2005-10-05 astro-ph physics.plasm-ph
Meaning of the splitting process for the transition to self-sustained turbulence in a magnetized cylindrical plasma
当湍流结构在衰减之前分裂得更频繁时，中性流体剪切流中就会形成持续的湍流。这一概念是否可以扩展到线性磁化等离子体的研究在这里和比较的管流的行为。随着控制参数的增加，磁化等离子体中的动力学已知经历从准周期到锁相到弱湍流状态的几个变化。当相位锁定制度打破，分裂时间接近反映自持湍流，从管流已知的减少寿命。
2022-06-28 physics.plasm-ph
Nonlinear instability in simulations of Large Plasma Device turbulence
大型等离子体装置（LAPD）中湍流的几种模拟[W. Gekelman等人，Rev. Sci. Inst.62，2875（1991）]进行了能量分析，并相互比较，并与实验。模拟使用相同的模型，但不同的轴向边界条件。他们采用周期性，零值，零导数，或鞘轴向边界。的线性稳定性物理是不同的场景之间，因为各种边界条件允许漂移波不稳定性访问不同的轴向结构，鞘边界模拟包含一个导电壁模式的不稳定性，这是一样不稳定的漂移波。尽管如此，所有模拟中的湍流是相对相似的，因为它主要是由一个强大的非线性不稳定性，这是相同的所有情况下。非线性不稳定性优先驱动$k_\parallel = 0$势能波动，然后三波耦合到$k_\parallel \ne 0$势能波动，以便获得绝热响应，将其能量转换为动能波动。湍流自组织驱动这种非线性不稳定性，破坏线性本征模结构，使线性不稳定性无效。
2013-05-15 physics.plasm-ph
Hermes: Global plasma edge fluid turbulence simulations
在磁约束等离子体的相对碰撞边缘区域中的热量和粒子的输运是一个具有科学挑战性和技术重要性的问题。理解和预测这种运输需要等离子体波动，全球配置文件和流量的自洽演变，但能够做到这一点，在现实的（转向）几何的数值工具，现在才正在开发。在这里，一个5场简化的2流体等离子体模型的不稳定性和湍流的磁化等离子体的研究，建立在BOUT++框架。这个冷离子模型允许全球的配置文件，电场和运输时间尺度上的流量的演变，与通量驱动的跨场运输确定自洽的电磁湍流。在模型制定和数值实现的发展进行了描述，并在poloidally限制和转移托卡马克配置进行模拟。
2016-09-12 physics.plasm-ph
Diffusion and Radiation in Magnetized Collisionless Plasmas with High-Frequency Small-Scale Turbulence
磁化的高能量密度等离子体通常会有很强的电磁涨落，其相关尺度小于电子的拉莫尔半径。在这样的等离子体中，来自电子的辐射与同步加速器和回旋加速器辐射明显不同，它们的能量和俯仰角扩散密切相关。在本文中，我们提出了一个全面的理论和数值研究的粒子在冷，“小尺度”朗缪尔和哨声模式湍流的传输及其关系的辐射光谱同时产生的这些粒子。我们强调，这种关系是一个极好的诊断工具的实验室，天体物理，行星际和太阳等离子体的平均磁场和强大的小尺度湍流。
2015-12-03 physics.plasm-ph
ETG Turbulence Induced Energy flux in the Large Laboratory Plasma
大体积等离子体装置（LVPD）已经成功地证明了在有限等离子体β条件下激发电子温度梯度（ETG）驱动的湍流，其中满足ETG湍流的阈值条件。观测到的模式遵循ETG湍流的波矢标度和频率排序。同时测量电子温度，$δT_e $，等离子体密度，$δn_e $和潜在的，$δV_f $的波动。密度与电位、温度与电位涨落之间的相关系数分别为$ C_{δn_e δϕ_f}\sim -0.8 $和$ C_{δT_e δϕ}\sim -0.9 $，呈强负相关。这些相关的密度，温度和潜在的波动导致湍流热通量的产生。测量的热通量与ETG模型方程的理论估计的热通量进行了比较。实验结果表明，净热流是径向向外的。
2019-02-22 physics.plasm-ph
Electrostatic gyrokinetic simulation of global tokamak boundary plasma and the generation of nonlinear intermittent turbulence
边界等离子体物理在托卡马克约束中起着重要的作用，但由于磁分界线和开放磁场几何中尺度不可分的非定域多物理，使得回旋动力学程序难以模拟。中性粒子也是边界等离子体物理的重要组成部分。本文报道了用惰性静电回旋技术模拟磁通驱动的低β静电边界等离子体。回旋运动离子和漂移运动电子的利用没有新古典和湍流动力学之间的尺度分离。结果表明，非线性间歇湍流是边界等离子体中磁分界面附近和刮削层中的一种自然回旋运动现象。
2017-01-25 physics.plasm-ph
Parallel acceleration due to the radial electric field in a magnetized plasma with low-frequency turbulence
利用Fokker-Planck相空间随机输运方程，揭示了湍流磁化等离子体平行加速的一种新的物理机制。研究发现，由于径向电场和磁矩守恒，带电粒子的随机行走与粒子平行速度的随机变化有关。这种相关性导致等离子体与有限的平行流体流的平行加速。
2014-06-30 physics.plasm-ph
The interaction between shocks and plasma turbulence: phase space transport
数值研究了无碰撞激波与充分发展的等离子体湍流的相互作用。混合动力学模拟，湍流射流对斜激波猛烈抨击，是用来解决等离子体传输上游湍流的作用。提出了一种新的技术，使用粗粒化的弗拉索夫方程，表明传输特性强烈依赖于上游湍流强度，湍流结构调制模式。这些结果对于理解空间等离子体中的加速和加热过程可能是相关的。
2020-11-20 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
Full-$f$ gyrokinetic simulation of turbulence in a helical open-field-line plasma
采用静电五维回旋动力学连续介质模拟方法，研究了全坏曲率螺旋平板几何条件下，螺旋开场线等离子体中曲率驱动的湍流。在模型中使用了国家球形环实验刮除层等离子体的参数。等离子体斑点的形成和对流径向运输的观察，它表明，径向粒子运输水平是几倍高于扩散玻姆运输估计。通过减小极向磁场的强度，观察到偏滤器板的热通量的轮廓变宽。
2018-10-22 physics.plasm-ph
On the kinetic theory of turbulence in plasmas
从非线性（NL）Vlasov方程，NL湍流散射项被发现来描述时间尺度上的随机耗散长于湍流相关时间。等离子体分布的演变是由带电粒子的未扰动运动所决定的，其影响由湍流散射项描述。在新的框架中，人们可以识别各种重要的物理学，涵盖从线性和准线性到NL制度;特别是广泛使用的Kadomtsev-Pogutse方程和Frieman-Chen方程之间的联系。NL散射项表示湍流输运的Onsager对称关系和共振激发波的NL频率或k谱偏移。
2013-05-03 physics.plasm-ph
Fast Magnetosonic Turbulence in Two-Dimensional Relativistic Plasmas
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
研究通过全动能模拟揭示了二维相对论等离子体中驱动湍流的快速磁声级联特性，发现湍流从弱波主导态向强激波驱动态转变，并验证了弱湍流谱特性与理论一致。
2026-04-05 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Explosive Particle Dispersion in Plasma Turbulence
粒子动力学研究等离子体湍流，使用自洽动力学模拟，在两个维度。在稳态下，研究了单个质子和质子对在不同等离子体“β”（动压和磁压之比）值下的轨迹。对于单粒子位移，结果与流体和磁场线动力学一致，其中粒子经历正常扩散非常长的时间，具有较高的“β”更扩散。在中间时间范围内，分离位于惯性范围内，粒子在时间上经历爆炸性分散，与理查森预测一致。这些结果，获得了第一次与自洽动力学模型，相关的天体物理和实验室等离子体，湍流是至关重要的加热，混合和加速过程。
2016-08-03 physics.plasm-ph
Gyrokinetic continuum simulation of turbulence in a straight open-field-line plasma
本文采用全$f$间断Galerkin程序Gkeyll对直场线结构中的静电等离子体湍流进行了3D2V连续回旋动力学模拟。这些模拟包括聚变装置刮除层的基本要素：模拟从堆芯流出的等离子体的局部源、交叉场湍流输运、沿磁场线的平行流，以及在限制器或偏滤器处的平行损失和鞘模型边界条件。模型中使用的鞘层边界条件允许电流流过壁。除了详细的数值方法，结果从湍流的数值模拟的大型等离子体装置（LAPD），具有直磁场线的线性装置，提出。
2017-02-10 physics.plasm-ph
Spectral Properties of Electromagnetic Turbulence in Plasmas
本文报道了等离子体中与电磁波有关的非线性湍流过程。我们专注于低频（与电子陀螺频率相比）非线性相互作用的电子哨声和非线性相互作用的霍尔磁流体动力学（H-MHD）波动在磁化等离子体。
2009-03-05 physics.plasm-ph physics.space-ph
Compressible Sub-Alfvenic MHD turbulence in Low-beta Plasmas
本文提出了一个低β等离子体中可压缩亚阿尔芬等温磁流体动力学（MHD）湍流模型，并对其进行了数值检验，将MHD湍流分为三个不同的族--阿尔芬模、慢模和快模。我们发现，由Alfvenic湍流产生的慢模和快模被抑制。结果表明，在可压缩区域中的阿尔芬模式表现出与不可压缩区域相似的标度性和各向异性。慢模式被动地模仿阿尔芬模式。然而，快模式显示出各向同性和类似于声湍流的缩放。
2002-05-17 astro-ph physics.flu-dyn physics.geo-ph
Energy dynamics in a simulation of LAPD turbulence
线性大等离子体装置（LAPD）漂移波湍流三维流体模拟中的能量动力学计算[W. Gekelman等人，Rev. Sci. Inst.62，2875（1991）]阐明驱动和消散湍流的过程。这些计算表明，一个非线性不稳定性占主导地位的能量注入到湍流的线性漂移波不稳定性，占主导地位时，波动的平衡是小的。非线性不稳定性使用来自背景密度梯度的自由能驱动长笛状（$k_\parallel = 0$）密度波动。通过非线性轴向波数转移到$k_\parallel \ne 0$波动，非线性不稳定性访问绝热响应，这提供了必要的能量转移通道，从密度到潜在的波动，以及相移，导致不稳定性。湍流特性的模拟结果与实验结果吻合得很好。当通过抑制$k_\parallel=0$模式人为地消除系统的非线性不稳定性时，湍流发展出与实验数据不一致的相干频谱。
2013-01-03 physics.plasm-ph
Plasma turbulence driven by wave-hole interaction
Università della Calabria（卡拉布里亚大学）
通过高分辨率Vlasov-Poisson模拟，研究静电波与密度空洞在德拜及亚德拜尺度上的相互作用如何驱动相空间湍流，揭示非均匀性对结构形成和小尺度湍流的影响。
2026-06-23 physics.plasm-ph
Gyrokinetic continuum simulations of plasma turbulence in the Texas Helimak
第一个陀螺动力学模拟等离子体湍流在得克萨斯州Helimak设备，一个简单的磁化环面。该装置具有类似于托卡马克的刮除层区域的功能，例如不良曲率驱动的不稳定性和端板上的鞘边界条件，这些都包括在这些模拟中。模拟和实验测量之间的比较显示出相似之处，包括接近实验值的平衡曲线和波动幅度，但也有一些重要的定量差异。实验和模拟结果都表现出湍流统计特性的斑点运输。
2019-03-14 physics.plasm-ph
Ion temperature gradient turbulence in helical and axisymmetric RFP plasmas
利用回旋动力学方法研究了反向场箍缩装置中螺旋和轴对称等离子体状态下离子温度梯度（ITG）引起的湍流。系统地比较了两种磁配置，线性和非线性，以评估几何形状的不稳定性和随之而来的运输，以及生产的纬向流的影响。尽管其增强的限制，高电流螺旋状态表现出较低的ITG稳定性阈值相比，轴对称状态，和ITG湍流预计将成为一个重要的贡献者的总热传输。
2015-05-19 physics.plasm-ph
Bistable turbulence in strongly magnetised plasmas with a sheared mean flow
等离子体湍流的流行范例将唯一的定态与给定的平衡参数相关联。我们报道了在强磁化等离子体中发现双稳态湍流。两个不同的状态，获得相同的平衡参数在第一原理gyrokinetic模拟，湍流通量的粒子，动量和能量，不同的数量级，与低运输状态同意与实验观察。这两种状态的发生率由外部施加的平均流剪切和由等离子体产生的“带状”流之间的竞争来调节。小的湍流振幅，纬向流的影响很小，平均剪切导致湍流饱和在低输运状态。在较大的振幅下，纬向切变可以（部分）抵消平均切变的影响，使系统维持高输运状态。这对迄今为止假设了唯一定义的湍流状态的研究提出了新的挑战。
2022-07-08 physics.plasm-ph
The life-cycle of drift-wave turbulence driven by small scale instability
我们从理论上和数值上证明了由小尺度不稳定性驱动的等离子体湍流的理想模型中LH跃迁的带状流/漂移波反馈机制。纬向流是由主不稳定性直接驱动的模式的次级调制不稳定性产生的。然后，带状流抑制小尺度，从而阻止能量注入系统，这一过程可以用非局部波湍流理论来描述。最后，逮捕的能量输入的结果饱和的纬向流的水平，可以从理论上估计和系统达到平稳没有阻尼的大尺度。
2010-12-16 nlin.CD physics.plasm-ph
Four-dimensional equations for the study of electromagnetic plasma turbulence in a drift kinetic limit
对于直磁引导场中的磁化等离子体，我们导出了一组四维动力学方程，它可以在漂移动力学极限下捕捉电磁湍流。为了做到这一点，我们从陀螺运动方程出发，在垂直速度方向上采用拉盖尔分解，只保留占主导地位的gyroaverage贡献和只有前两个拉盖尔矩的电磁波动源。该模型保存自由能，并可以描述电磁湍流的等离子体之间的过渡流体和gyrokinetic制度（$k_\perp ρ_i\approx 1$范围内的尺度），占主导地位的有限拉莫尔半径（FLR）的影响被认为是。除了位置空间中的三维，我们保留了平行速度依赖性，我们通过厄米表示来描述。采用这个系统，但没有任何其他物理为基础的假设等离子体的物种，可以偏置的结果，将使我们能够调查流体的影响如何过渡到动力学范围，并分析电磁等离子体湍流的空间和速度空间混合之间的相互作用。
2021-09-07 physics.plasm-ph
Wake turbulence observed behind an upstream "extra" particle in a complex (dusty) plasma
研究了上游附加粒子与单层高度有序复杂等离子体的相互作用。发现了一种新的异常湍流尾迹。与Du等人[Europhys. Lett. 99，55001（2012）]。
2016-06-09 physics.plasm-ph
The energetic coupling of scales in gyrokinetic plasma turbulence
从自由能交换的角度分析了磁化等离子体湍流中由于非线性相互作用而引起的垂直空间尺度的耦合。在这里考虑的等离子体，适当的离子或电子绝热电中性响应，所描述的回旋形式主义的环形磁几何。由于温度梯度不稳定性（离子温度梯度（ITG）或电子温度梯度（ETG））驱动的静电涨落，湍流发展。该分析包括将系统分解成一系列尺度结构，同时分别考虑具有特殊对称性的模式（例如，纬向流模式）。这些尺度的相互作用进行了分析，使用能量传递函数，包括向前和向后的分解，尺度通量和局部功能。ITG和ETG情况之间的比较表明，ETG湍流具有更明显的经典湍流行为，表现出更强的能量级联，与gyrokinetic湍流建模的影响。
2014-07-03 physics.plasm-ph
Signature of a universal statistical description for drift-wave plasma turbulence
这封信提供了一个理论解释的数值生成的概率密度函数（PDF）的间歇性等离子体传输事件。具体而言，离子温度梯度湍流的非线性gyrokinetic模拟产生的热通量的时间序列，表现出明显的非高斯PDF增强尾巴。它表明，去除自相关后，数值PDF可以匹配从流体理论设置的预测，基于瞬子方法。这一结果指出了间歇性随机过程建模的普遍性，提供了预测能力。
2010-08-19 physics.plasm-ph
Universal Probability Distribution Function for Bursty Transport in Plasma Turbulence
与对流运动相关的突发性输送现象在不同的物理系统中具有普遍的统计特征。本文提出了一个描述等离子体湍流中猝发输运的单变量随机模型和相应的概率分布函数。所提出的随机过程恢复了在几种磁约束装置的等离子体边缘观察到的密度起伏的普遍分布和它们的偏度$S$和峰度$K$之间的显着标度。在以对流为特征的其他物理系统中也观察到了类似的变率统计特征，如天鹅座X-1吸积盘等离子体发射的X射线波动和海面温度波动。
2009-09-24 physics.plasm-ph
Integrated Observation of Isotope-Dependent Turbulence, Zonal Flow, and Turbulence-Driven Transport
Kyoto University（京都大学）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）
本研究通过分析Heliotron J中H/D等离子体的带状流与湍流非线性耦合，揭示了同位素效应对湍流输运的抑制机制，为解释约束改善和预测聚变堆性能提供了关键依据。
2025-11-03 physics.plasm-ph
Soliton self-modulation of the turbulence amplitude and plasma rotation
离子温度梯度驱动湍流的空间均匀振幅包络对小扰动是不稳定的，并演化为非均匀的、类似孤子的调制轮廓。输运通量的极向不对称性可以引起托卡马克等离子体的自发极向上旋。
2002-05-29 physics.ao-ph physics.plasm-ph
Intermittent Viscoelastic Turbulence in Strongly Coupled Plasmas
本文利用大规模三维分子动力学模拟首次观测到强耦合等离子体中的间歇性粘弹性湍流，揭示了其独特的尺度依赖能量传递与幂律标度行为，为研究粘弹性湍流及相关领域提供了新平台。
2025-09-23 physics.plasm-ph
