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
On annihilation of the relativistic electron vortex pair in collisionless plasmas
与流体动力学涡旋相反，等离子体中的涡旋包含围绕涡旋中心循环的电流，其在内部产生局部化的磁场。利用计算机模拟，我们表明，与涡旋相关的磁场引起的机制的涡旋对在无碰撞等离子体中的耗散，导致快速湮灭的磁场与它的能量转化为快电子，二次涡旋，等离子体波的能量。双涡旋系统能量衰减的两个主要贡献者，即磁场湮灭和二次涡旋形成，由涡旋相对于电子趋肤深度的大小来调节，电子趋肤深度与电子γ因子$γ_e$成比例，即$R/d_e \propto γ_e^{1/2}$。磁场湮灭在弱相对论性涡旋中占主导地位，而在超相对论性涡旋中，二次涡旋的形成是初始双涡系统阻尼的主要途径.
2018-08-04 physics.plasm-ph
Vortex Solitons and Filamentation of Electromagnetic Beams in Relativistically Degenerate Plasmas
School of Physics, Free university of Tbilisi（第比利斯自由大学物理学院）；Andronikashvili Institute of Physics (TSU)（安德罗尼卡什维利物理研究所（第比利斯国立大学））
研究了相对论性简并等离子体中电磁涡旋束的传播稳定性及非线性吸引子特性，揭示了涡旋孤子在束流化过程中的拓扑保护与稳定性机制。
2026-01-15 physics.plasm-ph
Photon orbital angular momentum in a plasma vortex
从理论上研究了光子束与等离子体涡旋之间的角动量交换，论证了等离子体中光子角动量态的可能激发。这可能与实验室和空间等离子体诊断、射电天文学自校准和产生光子角动量束有关。一个静态的螺旋结构的等离子体扰动，和旋转的等离子体涡旋进行了详细研究，这两种情况下，和它们的相关性的物理性质的光子OAM之间的比较，建立。
2008-05-19 physics.plasm-ph physics.space-ph
The study of propagation characteristics of millimeter-wave vortex in magnetized plasma by using FDTD Method
本文针对毫米波频段L-G模式涡旋难以稳定产生的问题，采用FDTD三维数值模拟，研究了圆柱波纹波导混合模式涡旋在磁化等离子体中的传播特性，为高效等离子体加热提供新途径。
2024-07-05 physics.plasm-ph
Stable Optical Vortex Solitons in Pair Plasmas
结果表明，具有较小温度不对称性的对等离子体可以支持局域和非局域涡旋光孤子的存在。这种孤子的共存是可能的，由于特殊形式的饱和非线性，它具有聚焦散焦的性质-为弱振幅聚焦成为散焦较高的振幅。结果表明，离域涡旋孤子是稳定的，在其存在的整个区域，而单电荷和多电荷的局域涡旋孤子是不稳定的低振幅和变得稳定的相对论振幅。
2009-09-08 physics.optics physics.plasm-ph
Neutrino orbital angular momentum in a plasma vortex
结果表明，在背景等离子体中传输的电子中微子束可以分解成轨道动量（OAM）态，类似于OAM光子态。不同的OAM中微子状态之间的耦合，在等离子体涡旋的存在下，被认为是。我们证明了等离子体涡度可以转移到中微子束流中，这对于理解天体物理中的中微子源是有意义的。对中微子OAM状态的观察最终可能成为可能。
2008-04-20 astro-ph physics.plasm-ph physics.space-ph
Wakefield-Dressed Relativistic Vortex Electrons in Plasma Accelerators
Chinese Academy of Sciences（中国科学院）
该研究发现等离子体尾场可作为移动量子结构支持相对论涡旋电子态，推导了相关电子旋量本征态，分析了波包与扰动，为高能涡旋电子制备及相对论粒子量子态控制提供了新途径。
2026-08-31 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Dust vortex flow analysis in weakly magnetized plasma
本文分析了弱磁化等离子体中驱动尘埃涡旋的流动。应用二维流体动力学模型对非均匀磁场中的受限尘埃云进行数值模拟，在不存在任何非保守场或尘埃电荷变化的情况下，恢复了保守力场驱动下的尘埃涡旋流动。虽然分析中包含的与时间无关的电场和磁场提供了保守的强迫机制，但当[M. Puttscher和A. Melzer，Physics of Plasmas，21，123704（2014）]，尘埃涡旋流解被示出为被恢复。我们已经研究了由电子E*B漂移产生的极化产生的纯双极电场驱动尘埃流的情况。剪切E*B漂移流由磁场梯度促进，在没有离子阻力的情况下驱动涡流。分析了不同磁场强度、磁场梯度和尘埃流体运动粘度下的流函数解析解。B场梯度的效果进行了分析，对比的E场梯度存在于等离子体鞘。
2020-06-03 physics.plasm-ph
Collective effects in vortex movements in complex (dusty) plasmas
我们研究的发病和复杂的（尘埃）等离子体中的旋涡的特性，使用二维模拟后，PK-3加实验室建模的设置。少量的微粒最初在空隙周围的单层中自排列。当引入额外的粒子时，由于等离子体力的非零旋度，扩展的涡旋系统发展。我们证明了剪切变稀效应的旋涡。速度结构函数和能量和涡度拟能谱表明，涡流湍流存在的“经典”Kolmogorov型的本质。
2013-10-15 physics.plasm-ph
Anti-ExB flow field associated with a vortex formation in a partially ionized plasma
为了研究部分电离等离子体中的等离子体动力学，对高密度磁化等离子体进行了研究。离子流场已获得实验，并显示与涡流的形成。最显著的结果是旋转方向与ExB漂移方向相反。中性粒子密度分布的测量结果表明，涡旋周围的中性粒子密度梯度很陡，表明中性粒子的向内动量是由密度梯度引起的。动量通过电荷交换碰撞传递给离子，并在离子上产生有效力。实验结果表明，这种有效力可以支配双极电场，驱动离子的反ExB涡旋运动。
2004-10-22 physics.plasm-ph
Vortex Bubble Formation in Pair Plasmas
结果表明，在中等强度的背景电磁场作用下，具有小温度不对称性的相对论对等离子体中的离域涡旋孤子是不稳定的。不稳定性导致不断膨胀的空泡的产生，其中电磁场为零。这种电磁泡的存在证明了定性参数的基础上的流体动力学类比，并通过数值解适当的非线性薛定谔方程的饱和非线性。
2013-04-29 physics.optics physics.plasm-ph
Consideration on relation between penetrated power and topological charge of millimeter-wave vortex in magnetized plasma
本研究利用FDTD方法分析磁化等离子体中混合模式毫米波涡旋的穿透功率，发现其强烈依赖拓扑荷及其偏差，并揭示波纹波导半径对减小拓扑荷偏差的重要作用。
2025-01-24 physics.plasm-ph
Stationary electron vortex states in a plasma bubble field
Sino-French Institute of Nuclear Engineering and Technology（中法核工程与技术学院）；Sun Yat-Sen University（中山大学）
该研究针对等离子体尾场加速器，通过求解准相对论薛定谔方程获得电子涡旋态的解析解，验证了等离子体泡可稳定约束涡旋电子，为其后续加速研究提供了基础。
2026-08-25 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Vortex structures and electron beam dynamics in magnetized plasma
本文研究了电子束在木星电离层双层反射时涡旋结构的形成。并研究了这些涡旋结构对由双层势加速的沿Io通量管向上的密集电子通量形成的影响。然后，这些电子有可能发生向回旋超辐射模式的相变。研究了涡扰动形成的条件。的非线性方程，发现描述电子的涡旋动力学及其后果进行了研究。
2021-02-12 astro-ph.EP physics.plasm-ph
Electromagnetic vortex beam dynamics in degenerate electron-positron astrophysical plasmas
对于简并天体物理正负电子等离子体，我们考虑了带有角动量的电磁束的动力学。结果表明，对于任意简并度，当光束功率超过某一临界值时，光束分裂成许多细丝，最终形成稳定的空间孤子，使结构中心保持零场。
2021-10-31 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
Vortex merging in strongly coupled dusty plasmas using a visco-elastic fluid model
该研究通过数值模拟探究强耦合尘埃等离子体中涡旋合并规律，发现粘弹性介质中剪切波可促进大间距涡旋合并，耦合强度等因素会影响合并速率与涡旋衰减，且合并过程满足类坡印廷守恒定理。
2024-01-31 physics.plasm-ph
Collective dynamics of large aspect ratio dusty plasma in an inhomogeneous plasma background: Formation of the co--rotating vortex series
本文研究了大长径比尘埃等离子体在较宽放电参数范围内的集体动力学。一个电感耦合的扩散等离子体，它创建一个静电陷阱，以限制带负电荷的颗粒，被用来形成一个大体积（或大纵横比）的尘埃等离子体在低压。为了将尘埃颗粒引入到势阱中，采用了使用二次DC辉光放电等离子体的独特技术。尘埃动力学记录在一个2维（2D）平面在一个给定的轴向位置。尘埃流体在低压（P < 0.06 mbar）和高射频功率（P > 3 W）下表现出波动行为。在中等气压（p = 0.08mbar）和低功率（P <3W）下观察到了混合运动、波和涡。在气压阈值以上（p > 0.1mbar），在尘埃云边缘观察到顺时针和逆时针同向旋转的涡旋序列，而中心区域的粒子则表现为随机运动。这些涡旋只在尘埃云的阈值宽度以上被观察到。在尘埃颗粒介质中，流动离子被认为是激发波的自由能量源。同向旋转涡旋的发生是根据垂直于重力的尘埃粒子的电荷梯度来理解的。电荷梯度是等离子体从中心区域到尘埃流体外缘的不均匀性的结果。由于涡旋在耗散介质中具有特征尺寸，因此在尘埃等离子体两侧观察到一系列同向旋转的涡旋。涡的形成及其多重性的实验结果进行了比较，可用的理论模型，并发现是在密切的协议。
2017-12-12 physics.plasm-ph
Self-organization of dissipative and coherent vortex structures in non-equilibrium magnetized two-dimensional plasmas
利用第一性原理微观朗之万动力学方法，研究了平面几何条件下非平衡磁化等离子体的性质。等离子体的非平衡态是由于电荷的复合和产生而维持的，本文研究了非平衡稳态磁化等离子体的内在微观结构，特别是粒子间的关联和涡旋结构的自组织。模拟已经进行了广泛的参数，包括强等离子体耦合，高电荷复合和产生率，和强烈的磁场。模拟结果表明，非平衡复合和产生过程触发了二维等离子体中远离热平衡的有序耗散或相干漂移涡旋态的形成.这是显而易见的，从不寻常的性质的二元分布和行为的库仑能量的系统，这原来是相当不同的典型的平衡态的等离子体在相同的条件下。
2010-07-04 cond-mat.other physics.plasm-ph
Explosion of relativistic electron vortices in laser plasmas
高强度激光与低密度等离子体相互作用可能导致电子涡旋的形成。虽然在电子时间尺度上是准稳态的，但由于离子的库仑排斥，这些结构倾向于在质子时间尺度上扩展。采用一个简单的定常涡的解析模型作为初始条件，进行了二维粒子模拟。观察到一些效果，如涡流边界场的强化，多流不稳定性的涡流边界，弯曲的涡流边界与随后的转化成较小的电子涡流。
2016-06-19 physics.plasm-ph
Anisotropy-driven collisional separation of impurities in magnetized compressing and expanding cylindrical plasmas
研究柱对称磁化等离子体压缩或膨胀时自然产生的压力各向异性对杂质输运的显著影响，发现该效应可改变方位摩擦力进而驱动杂质向核心聚集或远离，为X射线产生和磁惯性聚变中的杂质控制提供新见解。
2018-09-07 physics.plasm-ph
Terahertz vortex wave generation in air plasma by two-color femtosecond laser pulses
研究了基波和二次谐波激光脉冲在空气等离子体中产生相位奇异的宽带太赫兹脉冲。我们发现，当第二谐波光束携带涡旋电荷时，太赫兹光束也获得涡旋结构。这种太赫兹涡旋的一般特征是强度沿着方位角调制，这可以归因于两个泵浦谐波之间的空间变化的相对相位差。完全空间和时间分辨的数值模拟表明，泵的横向不稳定性进一步影响沿非线性传播的发射太赫兹场，这产生额外的奇异性，从而导致丰富的涡旋结构。预测的强度调制实验证明与热摄像机，在良好的协议与模拟结果。利用柱面镜对光束进行光学变换，揭示了实验中存在的相位奇异性。
2019-06-14 physics.optics physics.plasm-ph
Efficient generation of intense spatial and spatiotemporal vortex harmonics using plasma mirrors
针对等离子体镜产生涡旋谐波能量转换效率低的问题，提出添加相对论高斯泵浦光束作为能量源，通过模拟证明可将转换效率提升数个数量级，并能独立控制谐波的频率与轨道角动量。
2023-11-23 physics.optics physics.plasm-ph
Axisymmetric equilibria with pressure anisotropy and plasma flow
本文导出了具有各向异性压力和任意方向不可压缩流的轴对称环形等离子体平衡的广义Grad-Shafranov方程。该方程包括六个自由表面函数和恢复已知的梯度Shafranov方程在文献中，以及通常的静态，各向同性的。广义方程的形式表明，压力各向异性和流量的平衡作用相加。此外，两套解析解，一个扩展的Solovev一个等离子体到达分界线和扩展的Hernegger-Maschke一个等离子体周围的一个固定的边界拥有一个X-点，构造，特别是在相关的ITER和NSTX托卡马克。此外，压力各向异性和等离子体流对这些平衡的影响进行了检查。事实证明，取决于各向异性函数的最大值和形状，各向异性可以表现为顺磁性或抗磁性。此外，在大多数情况下，考虑的各向异性和流量有更强的影响NSTX平衡比ITER的。
2016-03-01 physics.plasm-ph
A Relativistic Plasma Polarizer: Impact of Temperature Anisotropy on Relativistic Transparency
三维粒子模拟表明，相对论热等离子体的增强透明度对能量如何在不同自由度之间分配很敏感。对于各向异性电子分布，传播特性，如临界密度，将取决于电磁波的极化。尽管在这样的等离子体中发生了韦伯不稳定性，但各向异性可以持续足够长的时间以影响激光传播。然后，该等离子体可以用作偏振器或波片，以显著地改变脉冲偏振。
2014-12-05 physics.plasm-ph
Drift-Alfven vortex structures in the edge region of a fusion relevant plasma
边缘湍流结构通常在聚变装置中观察到，并且通常被认为是约束退化的原因。在它们的起源中，漂移阿尔芬湍流是最常见的建议之一。Drift-Alfven范式允许在各种系统中也观察到局部涡旋状结构的存在。在这里，我们提出了RFX-Mod RFP设备边缘区域存在漂移-Alfvén涡旋的证据，显示了这些结构如何导致边缘的电磁湍流及其间歇性。
2009-06-11 physics.plasm-ph
Fusion yield of plasma with velocity-space anisotropy at constant energy
速度空间各向异性可以显著地改变聚变反应性。这种修改的性质和幅度取决于等离子体温度，以及如何引入各向异性的细节。对于与熔合横截面的峰值相比足够冷的等离子体，各向异性分布倾向于具有比具有相同热能的各向同性分布更高的产率。在较高的温度下，相反，各向同性分布具有最高的产率。然而，这种行为的细节取决于该分布与各向同性麦克斯韦分布的不同。本文描述了具有与三维各向同性麦克斯韦分布相同的能量分布的各向异性分布函数类的各向异性对熔合产额的影响，并将这些结果与双麦克斯韦分布的产额进行了比较。在许多情况下，特别是对于稍低于反应堆状态温度的等离子体，各向异性的影响可能是实质性的。
2021-05-10 physics.plasm-ph
Axisymmetric equilibria with pressure anisotropy and plasma flow
在这篇硕士论文中，我们研究了压力各向异性和任意方向的不可压缩流对磁约束轴对称环形等离子体平衡性质的影响。主要的新颖的贡献是推导出一个相关的广义梯度Shafranov方程。该方程包括六个自由表面函数和恢复已知的梯度Shafranov方程在文献中，以及通常的静态，各向同性的。广义方程的形式表明，压力各向异性和流量的平衡作用相加。此外，两套解析解，一个扩展的Solovev一个等离子体到达分界线和扩展的Hernegger-Maschke一个等离子体周围的一个固定的边界拥有一个X-点，构造，特别是在相关的ITER和NSTX托卡马克。此外，压力各向异性的影响，通过假设是均匀的磁表面上的各向异性函数，和等离子体流，通过Alfvenic马赫函数的变化，对这些平衡进行检查。事实证明，取决于各向异性函数的最大值和形状，各向异性可以表现为顺磁性或抗磁性。此外，在大多数情况下，考虑的各向异性和流量有更强的影响NSTX平衡比ITER的。我们推测这些效应可能对等离子体的稳定性和输运产生影响，并在托卡马克向改进约束机制的过渡中发挥作用。
2016-08-14 physics.plasm-ph
Advances in laser-plasma interactions using intense vortex laser beams
本文综述了强涡旋激光束与等离子体相互作用的最新进展，重点介绍了其独特性质带来的丰富现象及在粒子加速、不稳定性抑制、高能光子传递和强磁场生成等方面的应用前景。
2024-05-28 physics.optics physics.plasm-ph
Photon Orbital Angular Momentum and Mass in a Plasma Vortex
我们分析了安德森-希格斯机制的光子质量收购等离子体和研究的贡献，从轨道角动量获得的一束光子时，它穿过空间结构的电荷分布的质量。为此，我们应用Proca-麦克斯韦方程组在一个静态等离子体与一个特定的空间分布的自由电荷，特别是等离子体涡旋，这是能够施加轨道角动量（OAM）到光。除了传统的安德森-希格斯机制的质量收购，我们发现，光子收购一个额外的质量从OAM和这个质量减少Proca光子质量。
2010-05-18 astro-ph.IM physics.class-ph physics.optics
Viscoelastic effects on asymmetric two-dimensional vortex patterns in a strongly coupled dusty plasma
强耦合尘埃等离子体介质通常被描述为保持其记忆的粘弹性流体。在流动的尘埃等离子体介质中，当流动不保持层流时，会出现不同大小的旋涡。涡旋也合并以在不同尺度之间传递能量。本文研究了强耦合粘弹性尘埃等离子体介质中粘弹性和压缩性对局域涡旋结构和多旋转涡旋的影响。在单旋转涡旋流的情况下，局部涡旋源产生一个横波，由于介质的有限粘弹性和可压缩性，所产生的波的演化时间被发现减少。结果表明，粘弹性对涡量的色散有抑制作用。在多个漩涡的存在下，我们发现，涡合并得到高度影响的存在下的记忆效应的流体，从而介质的动力学得到完全改变相比，非粘弹性流体。对于可压缩流体，粘弹性衰减了介质中产生的声波中的能量。因此，在某些情况下，高度粘弹性和可压缩流体的行为类似于不可压缩粘弹性流体。波阵面环在椭圆轨道上传播，保持点涡早期位置的足迹。环甚至在斑块涡流区域内彼此碰撞，在交叉点处形成高涡度区域，并穿过彼此。
2019-01-22 nlin.PS physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Spontaneous generation of a temperature anisotropy in a strongly coupled magnetized plasma
磁场最近被证明可以增强强关联等离子体中的场平行热传导，而交叉场传导则被降低。在这里，我们表明，在这样的等离子体中，磁场具有抑制场平行和交叉场温度分量之间的各向同性过程的附加效果，从而导致出现强和长寿命的温度各向异性时，等离子体局部扰动。一个扩展的热方程示出准确地描述这个过程。
2016-11-04 physics.plasm-ph
Numerical study of vortices within a background vortex
本研究利用二维理想流体与二维非中性等离子体的类比，通过自适应细化轮廓动力学模拟背景涡旋内涡旋动力学，并与彭宁-马尔姆伯格阱实验对比，发现一致性与差异。
2025-01-17 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Efficient generation and amplification of intense vortex and vector laser pulses via strongly coupled stimulated Brillouin scattering in plasmas
本文提出利用等离子体中强耦合受激布里渊散射（SC-SBS）技术高效产生并放大强涡旋与矢量激光脉冲，实现65%能量转移效率及全光偏振控制，并产生可控角动量的新光结构。
2023-11-23 physics.optics physics.plasm-ph
Gyrofluid vortex interaction
磁化等离子体中的低频湍流受到跨离子拉莫尔轨道的陀螺效应的影响。在这里，我们表明，基本的涡流相互作用，如合并和共平流在陀螺流体等离子体的影响下，陀螺诱导的涡流螺旋基本上修改。对于相同的初始涡量，初始密度分布的不对称性决定了同向旋转涡的命运是加速合并还是爆发。在温暖的回旋流体湍流结构的特点是回旋增强到薄涡片的对流。
2017-08-21 physics.plasm-ph
Pressure anisotropy generation in a magnetized plasma configuration with a shear flow velocity
Kelvin Helmholtz不稳定性在磁化等离子体中的非线性演化与垂直流接近，或在超磁声制度可以产生显着的平行-垂直压力各向异性。这种各向异性，局部内部的流动剪切区域，可以使配置不稳定的镜子或消防水龙带的不稳定性，并在一般情况下，可以影响的发展KHI。太阳风和地球磁层赤道侧翼的磁层等离子体之间的界面为这种复杂的非线性动力学的发展提供了相关的背景。
2015-12-09 physics.plasm-ph physics.space-ph
Propinquity of current and vortex structures: effects on collisionless plasma heating
弱碰撞等离子体湍流加热的间歇性是一个活跃的研究课题，对理解太阳风、日华和天体物理等离子体具有重要的潜在影响。最近的研究表明，在等离子体加热涡的作用。在磁流体动力学小尺度涡附近产生的电流片，这种效果持续在动力等离子体，这里证明了混合动力和完全动力粒子在细胞（PIC）模拟。此外，涡增强局部动力学效应，与广义共振条件选择的质子加热和热各向异性的符号相关的增强或减少。在这样的等离子体加热与涡度和电流密度，但更强烈地与涡度。这些结果有助于解释几个先前的结果，发现动力学效应和附近，但不集中，电流片。动力学等离子体的相干性涉及多个物理量，相干结构与非热效应密切相关。
2016-10-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Experimental Investigation of New Method of Energy Generation in Plasma Devices caused by Existence of Physical Space Global Anisotropy
对与宇宙学矢量势有关的一种新的相互作用进行了实验研究。在此基础上，研究了利用等离子体发生器产生能量的新方法。给出了实验结果，并对实验中的误差进行了全面的分析。
2000-04-26 physics.plasm-ph
Proton temperature-anisotropy-driven instabilities in weakly collisional plasmas: Hybrid simulations
本文用二维混合膨胀箱模拟方法研究了弱碰撞、高β等离子体中的动力学不稳定性，其中库仑碰撞模型采用Langevin方程（对应于Fokker-Planck方程）。膨胀驱动平行或垂直的温度各向异性（取决于环境磁场的取向）。对于所选择的参数的库仑碰撞是重要的驱动程序，但不足以保持系统稳定的质子温度各向异性驱动的不稳定性。在平行的温度各向异性的情况下，占主导地位的倾斜消防水带的不稳定性有效地降低了各向异性的准线性方式。在垂直温度各向异性的情况下，占主导地位的镜像不稳定性产生相干的压缩结构，散射质子和降低温度各向异性。对于这两种情况下的不稳定性产生暂时足够的波能量，使相应的（异常）输运系数占主导地位的碰撞的和他们的属性是类似的无碰撞等离子体。
2014-09-11 physics.plasm-ph physics.space-ph
Electron vortex magnetic holes: a nonlinear coherent plasma structure
我们报道了一种新型的亚质子尺度磁洞的性质，这种磁洞是在二维粒子模拟中发现的。模拟是用离子与电子质量比的实际值进行的。这些结构，电子涡旋磁孔（EVMH），具有圆形横截面。磁场凹陷与花瓣状轨道中的被捕获电子群体提供的抗磁方位电流相关联。被捕获的电子群体提供平均方位角速度，并且由于捕获优先选择高螺距角，因此垂直温度各向异性。该结构产生的初始扰动的过程中的湍流演化的等离子体，是稳定的至少100个电子陀螺周期。我们已经验证了EVMH模型进行测试粒子和PIC模拟的孤立结构在一个均匀的等离子体。研究发现，只要在结构位置存在初始垂直温度各向异性，就可以形成（准）稳定结构。这些结构的性质（规模大小，被困人口等）。能够解释观测到的地球等离子体片中磁洞的性质。在其他天体物理等离子体中，EVMH也可能有助于短尺度长度的湍流特性，如湍流度。
2014-12-18 physics.plasm-ph
Simulations of 2D magnetic electron drift vortex mode turbulence in plasmas
对非均匀非磁化等离子体中非线性相互作用的二维磁电子漂移涡旋（MEDV）模式的湍流特性进行了模拟研究。控制MEDV模式动力学的相关非线性方程是在存在平衡密度和温度梯度的情况下的波磁场和电子温度扰动。重要的非线性来自电子流速度扰动和电子温度的平流，以及来自非线性电子洛伦兹力。非线性MEDV模式的控制方程的计算机模拟揭示了产生的流光状的电子流，使得在不均匀性的方向上的相应的梯度趋于平坦。相比之下，正交方向上的梯度变化迅速。因此，在衰减的MEDV模式湍流的惯性范围内的能量谱表现出更陡峭的各向异性谱指数。MEDV模湍流中的磁结构在我们的非均匀等离子体中产生非热电子输运。
2008-05-07 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Electromagnetic Vortex solitons in the magnetospheres of super-Eddington AGN
研究了超爱丁顿活动星系核（AGN）电子正电子等离子体中电磁涡旋孤子的传播和动力学。这种结构的存在和稳定性证明了高度透明的AGN等离子体介质。动力学特征和相应的观测签名的可能影响进行了讨论。
2020-08-05 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.plasm-ph
Experimental investigations of spatial distribution anisotropy of pulsed plasma generator radiation
实验研究结果的等离子体发光度（集成相对于时间和石英传输带光谱）的脉冲等离子体发生器取决于其轴的空间位置，提出。结果表明，等离子体辐射强度的空间分布具有明显的各向异性特征，即在等离子体发生器轴向存在一个圆锥，在该圆锥上等离子体辐射强度达到峰值。基于宇宙学矢量势$\bf{A}_g$的存在所引起的空间全局各向异性的假设，给出了对所得结果的可能解释。证明了矢量$\bf{A}_g$在第二赤道坐标系中有下列坐标：赤经$α= 293^\circ \pm 10^\circ$，赤经$δ= 36^\circ \pm 10^\circ$。实验结果与以前确定$\bf{A}_g$方向的实验结果一致。
2001-02-28 physics.plasm-ph
Precursor Solitons in Plasma Flow Past Charged Obstacles: Role of Obstacle Bias and Ion Temperature Anisotropy
Physical Research Laboratory（物理研究实验室）
通过二维静电PIC模拟，研究等离子体流经吸收性带电障碍物时离子声波前驱孤子的形成，发现离子温度各向异性可在朗道阻尼抑制孤子的条件下促进前驱结构生成，正偏压板产生上游密度脉冲，负偏压板仅产生尾迹响应。
2026-06-02 physics.plasm-ph
Effects of suprathermal electrons on the proton temperature anisotropy in space plasmas: Electromagnetic ion-cyclotron instability
例如，在来自太空的缺乏碰撞的等离子体中，在太阳风和行星磁层中，等离子体粒子的动力学各向异性预计将受到动力学不稳定性的调节。在垂直于磁场$(~T_\perp >T_\parallel)$方向的离子（质子）温度的驱动下，电磁离子回旋（EMIC）不稳定性足够快，可以抑制质子的各向异性，但观测结果与双麦克斯韦等离子体粒子模型的标准理论所预言的不稳定性阈值不符。本文提出了一个扩展的调查EMIC不稳定性的存在下，超热电子是无处不在的，在这些环境中。该分析是基于动力学（弗拉索夫-麦克斯韦）理论，假设这两个物种，质子和电子，可能是各向异性的，和EMIC不稳定的解决方案的数值推导提供一个准确的描述通常遇到的条件下，在空间等离子体。超热布居的效应是由电子的各向异性和电子与质子之间的温度差触发的。在一定条件下，各向异性阈值超过了在太阳风中测得的质子各向异性的极限，大大抑制了EMIC模的不稳定区域。
2016-05-11 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-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
Numerical equilibria with pressure anisotropy and incompressible plasma rotation parallel to the magnetic field
等离子体旋转可以影响托卡马克向先进约束区的转变。此外，为了达到聚变温度，现代托卡马克依靠辅助加热方法。这些方法在等离子体中产生压力各向异性。对于具有压力各向异性的不可压缩旋转，平衡由广义Grad-Shafranov（GGS）方程和有效压力$\bar{p}=(p_\parallel+p_\perp)/2$的解耦Bernoulli型方程控制，其中$p_\parallel$（$p_\perp$）是平行（垂直）于磁场的压力张量元素。在等离子体旋转方向平行于磁场的情况下，GGS方程可以转化为与GS方程形式相同的方程。在这项研究中，通过利用上述属性的GGS方程的平行等离子体旋转，我们构建了ITER的数值平衡，通过扩展HELENA，平衡固定边界求解器，并检查旋转和各向异性的影响，对某些平衡量。主要结论是，在旋转中加入压力各向异性，可以使平衡量在更大的范围内形成轮廓，从而有利于约束，并可以扩展对应于更高值的马赫数的参数空间。此外，压力各向异性的平衡量的影响是强于旋转，对于大多数的量检查。对于压力分量，压力各向异性的影响是相同的，无论功率是平行还是垂直于磁表面沉积，因此意味着没有优选的加热方向，而对于电流密度，平行于磁表面的加热似乎有利于电流梯度驱动的不稳定性。
2020-09-22 physics.plasm-ph
Electron temperature anisotropy in an expanding plasma: Particle-in-Cell simulations
我们进行完全动力学粒子在细胞模拟的热等离子体，在一个圆柱形的几何形状径向膨胀。本文的目的是研究在无碰撞恒星风中发现的膨胀等离子体流中电子温度各向异性的随之而来的发展。动力学等离子体理论和模拟表明，电子温度各向异性是由电磁动力学不稳定性驱动的波动控制的。在这项研究中，温度各向异性是由膨胀自洽驱动的。虽然膨胀有利于平行各向异性（$T_\parallel>T_\perp$）的增加，消防水龙带不稳定性的发病将趋于减少it. We显示的结果为超音速，亚音速，静态膨胀流，并建议可能的应用结果为太阳风和其他恒星风。
2010-02-11 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Flow-thermochemistry coupling governs pressure-dependent CO$_2$ conversion in vortex-stabilized microwave plasma reactors: Insights from three-dimensional CFD modeling
Dutch Institute for Fundamental Energy Research（荷兰基础能源研究所）
本研究开发三维CFD模型揭示涡旋稳定微波等离子体反应器中流-热化学耦合机制，明确CO₂转化的非单调压力依赖规律，解释不同压力下CO₂解离与CO复合的竞争及CO损失的关键作用。
2026-08-14 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
A review on the Vortex and Coherent Structures in Dusty Plasma Medium
本文综述非磁化与磁化尘埃等离子体中涡旋及相干结构的理论、实验和计算研究，阐明其形成机制、演化过程及与湍流的关联。
2024-07-10 astro-ph.GA nlin.PS physics.flu-dyn
Experimental observation of self excited co--rotating multiple vortices in a dusty plasma with inhomogeneous plasma background
本文报道了在非均匀扩散等离子体背景下，扩展尘埃柱中多个同向旋转涡旋的实验观测。感应耦合射频放电是在氩气的背景下在源区域，后来发现扩散在主实验室开始。产生次级DC辉光放电等离子体以将灰尘颗粒引入到等离子体中。这些微米尺寸的多分散灰尘颗粒在等离子体环境中被充电，并被扩散等离子体的双极电场传输，并被发现限制在势阱中，其中扩散等离子体的合成电场（双极E-场）和玻璃壁充电（鞘E-场）抵抗重力保持微米尺寸的颗粒。多个同向旋转（逆时针方向）的尘埃涡观察到在一个特定的放电条件下的尘埃云。当输入RF功率降低时，观察到从多个到单个尘埃涡旋的过渡。这些旋涡的发生解释的基础上的尘埃粒子的电荷梯度，这是正交的离子拖曳力。电荷梯度是沿尘埃云长度的等离子体不均匀性的结果。多重涡旋的具体性质和原因还有待于进一步的实验研究，但基于沙尘涡旋的特征尺度长度，对多重涡旋的定性认识已经有了初步的探讨。尘埃等离子体中存在一个特征尺度的涡旋，使得在不均匀等离子体背景的扩展尘埃等离子体中有可能形成多个涡旋。对颗粒旋涡运动的实验结果与理论模型进行了比较，发现有一定的一致性。
2017-01-12 physics.plasm-ph
High-Harmonic Optical Vortex Generation from a Plasma Aperture
本研究通过数值模拟，探讨了飞秒圆偏振激光斜入射固体靶微孔产生高次谐波涡旋的现实条件，发现增大入射角、减薄靶材和改善对比度可提高效率，并可通过发散角分离涡旋分量，为实验设计提供指导。
2025-10-25 physics.plasm-ph
Acceleration of dust particles by vortex ring
结果表明，大振幅圆极化电磁波与尘埃等离子体的非线性相互作用产生了一种非定常有质动力，这种有质动力又产生了涡旋环和磁场。然后在泵浦波传播方向上产生的涡环可以加速最初处于静止状态的微米级尘埃颗粒，并最终形成非相对论性尘埃射流。这种效应是完全不稳定的，不像线性漩涡，尘埃粒子在这里不旋转。特别指出，涡环或闭合暗条可以成为托卡马克等离子体中尘埃加速的潜在候选者。
2009-11-11 physics.plasm-ph
