Relativistic Spectroscopy of Plasma Embedded Li-like Systems with the Screening Effects in the Two-body Debye Potentials
利用相对论耦合团簇(RCC)方法研究了等离子体环境中Li原子和类Li Ca、Ti离子的光谱性质。假设等离子体是低密度和非常热的,我们考虑德拜模型与两个近似通过帐户屏蔽效应:(i)在核势单独和(ii)在核和电子-电子相互作用势。首先,对无等离子体系统进行了原子态的能量和寿命的计算,以检查它们的准确性,然后在等离子体环境中对其进行了研究。据观察,屏蔽在电子-电子相互作用势稳定的系统比的情况下,屏蔽只存在于核势。类似地,早先预测的蓝移和红移的$Δn=0$和$Δn \ne 0$过渡线(与主量子数$n$)的锂离子的变化显着的情况下(ii)近似。观察到的能级之间的水平交叉的大屏蔽效应,似乎是突出的高轨道角动量的状态。考虑到不同的等离子体屏蔽强度,估计了许多低能级的寿命和允许跃迁的相对谱线强度。
2014-02-13 physics.atom-ph physics.optics physics.plasm-ph
Plasma-screening effects on the electronic structure of multiply charged Al ions using Debye and ionsphere models
分析了等离子体中铝原子及其离子在弱耦合和强耦合两种情况下的原子结构。在这些原子系统中的等离子体屏蔽效应占使用德拜和离子球(IS)的弱耦合和强耦合等离子体的潜力,分别。在德拜模型下,考虑电子-电子相互作用势,研究了球形和非球形等离子体屏蔽效应。用相对论耦合团簇(RCC)方法描述了上述原子系统中的相对论效应和电子关联效应。给出了等离子体中Al离子的电离势和激发能的变化规律。结果表明,考虑屏蔽效应后,原子系统具有更好的稳定性。在强耦合等离子体环境中,高离化Al离子在相同和不同主量子数的态之间的跃迁谱线分别出现蓝移和红移.从德拜和IS模型得到的结果之间的比较也进行了考虑类似的等离子体条件。
2016-04-06 astro-ph.SR physics.atom-ph physics.plasm-ph
Effects of Screening and Pressure Ionization on the Electron Broadening of Spectral Lines in Dense Plasmas
University of Michigan(密歇根大学);Sandia National Laboratories(桑迪亚国家实验室)
本文研究了等离子体中电子碰撞截面和压力电离对谱线展宽的影响,通过平均原子模型计算不同密度下的线宽变化。
2026-02-25 physics.atom-ph physics.plasm-ph
The new screening characteristics of strongly non-ideal and dusty plasmas. Part 1: Single-component systems
本文提出了一种新的描述单组分体系静电屏蔽的模型方法,它不受Debye-Huckel非物理性质的影响。该方法适用于非理想度较高的系统筛选参数的确定。所得到的屏蔽特性以简单的解析形式给出。所提出的结果的基本要素的方法确定屏蔽特性在稠密的双组分等离子体,这是讨论在第2部分和第3部分的这项工作。
2009-06-28 physics.plasm-ph
Quantum effects on plasma screening for thermonuclear reactions in laser-generated plasmas
采用基于密度矩阵的量子等离子体屏蔽模型,对激光等离子体中的热核反应$^{13}$ C($α$,$n$)$^{16}$ O和$^2$ H($d$,$n$)$^3$ He进行了理论研究.对于冷的和致密的(固态密度)等离子体,我们的研究结果表明,量子效应可以提高等离子体屏蔽热核反应的一个数量级相比,经典的情况。这一结果可能对核天体物理学预测产生影响,也可能对聚变能量增益前景发挥作用。我们的模拟使我们能够确定激光产生的等离子体的实验设置中的量子效应等离子体屏蔽可以在现有的高强度激光设施确认。
2022-04-20 nucl-th physics.plasm-ph
The new screening characteristics of strongly non-ideal and dusty plasmas. Part 2: Two-Component Systems
提出了一种描述双组分体系(电子离子等离子体、尘埃等离子体、电解质等)中静电屏蔽的新模型方法。该方法适用于非理想度较高的系统。所有的筛选参数的表达式中介绍的前一份文件(第1部分)的这项工作,以及多组分系统的一个额外的参数特性,得到。所有这些参数都以一种简单的分析形式提出,适合于实验室操作使用,特别是对实验数据的理论解释。
2009-06-28 physics.plasm-ph
Nonlinear Debye screening in strongly-coupled plasmas
等离子体的一个普遍存在的性质是静电势的德拜屏蔽。德拜屏蔽的重要方面,特别是在强耦合等离子体中发生的非线性电荷屏蔽效应的研究,这意味着德拜-休克尔势的有效电荷减少。这些效应在以高Z粒子为特征的尘埃等离子体中特别相关。这些粒子的有效相互作用的调查引起了人们的兴趣,特别是在最近几年的数值模拟。在这项工作中,我们打算分析的德拜屏蔽的传统数学模型的一致性。特别地,我们打算证明DH模型中涉及的三维Poisson方程不允许强解。为此,提出了一种修改的模型,该模型考虑了局部等离子体鞘层的影响(即,靠近测试粒子的局部区域,其中等离子体必须被认为是离散的)。基本后果的模型进行了讨论,其中涉及的弱耦合和强耦合等离子体确定的解决方案的渐近性质。作为应用,研究了强耦合等离子体中的电荷屏蔽效应,并确定了渐近DH势的有效电荷的显式表达式。
2006-11-15 physics.plasm-ph
The New Screening Characteristics of Strongly Non-ideal and Dusty Plasmas. Part 3: Properties and Applications
本文讨论了在前两篇文献(第一、二部分)中确定的单组分和双组分体系的一组筛选参数的物理意义和性质。在上述文献数据的基础上,确定了两个新的特征长度,完成了一个新的等离子体屏蔽长度等级体系。计算结果表明,第一部分和第二部分所发展的方法适用于强非理想气体和尘埃等离子体,并与已有的实验数据符合得很好。
2009-06-28 physics.plasm-ph
Transport theory in moderately anisotropic plasmas: I, Collisionless aspects of axisymmetric velocity space
本文提出基于FDIF假设的输运理论,利用SHE和KFE从1D-2V Vlasov方程导出闭合的动力学矩模型,适用于中等各向异性非平衡等离子体。
2025-04-24 math-ph math.MP physics.plasm-ph
Determination of plasma screening effects for thermonuclear reactions in laser-generated plasmas
由于屏蔽效应,天体物理等离子体中的核反应可能与实验室中的表现不同。从理论上研究了确定碰撞激光产生的等离子体中这些屏蔽效应的大小的可能性,作为出发点,在极端光基础设施设施中使用两束激光束进行了拟议的实验设置。与固体靶相互作用的激光脉冲通过靶正常鞘加速方案产生等离子体,并且该快速流动的等离子体(离子流)冲击由第二激光脉冲在气体射流靶上的相互作用产生的二次等离子体。我们在这里模拟了这种情况,并计算了与天体物理相关的反应$^{13}$ C($^4$ He,$n$)$^{16}$ O的反应事件。我们发现,它应该是实验上可能的,以确定等离子体屏蔽增强因子的聚变反应,通过检测两种情况下的离子流与等离子体靶和一个简单的气体靶相互作用的反应事件之间的差异。这提供了一种方法来评估核反应截面在恒星环境中,可以显着推进核天体物理学领域。
2017-03-28 nucl-th physics.plasm-ph
Plasma screening in mid-charged ions observed by K-shell line emission
本研究通过XFEL驱动的Kα、Kβ和Kγ谱线能量位移,实验定量测量了中电荷态离子中的等离子体屏蔽效应,为改进相关模型和理解温稠密物质原子物理奠定基础。
2025-10-14 physics.plasm-ph
Screening of a test charge in a free-electron gas at warm dense matter and dense non-ideal plasma conditions
利用线性响应理论和局域场修正,基于从头算量子蒙特卡罗模拟数据,研究了在热稠密物质和稠密等离子体条件下部分简并非理想自由电子对试探电荷的屏蔽作用.通过与无规相位近似和Singwi-Tosi-Land-Sjölander近似的比较,对所得结果进行了分析。长波长近似的描述屏蔽的适用性进行了研究。讨论了电子交换关联效应对结构性质的影响以及线性响应理论中屏蔽势对离子动力学模拟的适用性。
2020-09-19 physics.plasm-ph
Screening effects in plasma with charged Bose condensate
研究了带电标量场的玻色凝聚对等离子体中试探电荷库仑场的屏蔽。发现屏蔽势包含几个不同的项:一个项随距离的幂而减小(与通常的指数德拜屏蔽相反),另一个项以指数减小的包络振荡。费米子也存在类似的现象(弗里德尔振荡),但费米子和玻色子系统有很大的不同。几个极限情况下和值的参数被认为是由此产生的潜力。
2009-05-27 hep-ph physics.plasm-ph
Experimental Observation of Space-Charge Field Screening of a Relativistic Particle Bunch in Plasma
本研究通过测量无涂层介质毛细管中的介质尾场,实验观测相对论粒子束在等离子体中的空间电荷场屏蔽及其对尾场的抑制条件。
2024-06-17 physics.acc-ph physics.plasm-ph
H2+ embedded in a Debye plasma: Electronic and vibrational properties
在Born-Oppenheimer近似下分析了等离子体屏蔽对H2+分子离子电子和振动性质的影响。当分子嵌入等离子体中时,等离子体屏蔽静电相互作用。这种屏蔽在薛定谔方程中通过将库仑势替换为包含德拜长度作为屏蔽参数的汤川势来解释。采用共焦椭圆坐标下的变分展开法计算了不同德拜长度和键距下的1 ssg和2 psu态的能量。当德拜长度与平衡键距相当时,等离子体屏蔽会重塑势能曲线。计算了1 ssg态的期望值、偶极极化率和光谱常数。
2010-09-17 physics.plasm-ph
Effect of screening on spectroscopic properties of Li-like ions in plasma environment
这项工作提出了准确的{ \it ab initio}调查的各种光谱性质的几个锂离子在德拜屏蔽电位内的等离子体环境的存在。在相对论框架下用耦合团簇理论计算了类锂C $^{3+}$、N $^{4+}$和O $^{5+}$离子的电离势、激发能、电偶极振子强度和电四极跃迁几率.为了提高计算的准确性,采用了非延迟Breit相互作用。研究了等离子体环境中离子密度和温度对电离势、激发能、电偶极振子强度和电四极跃迁几率的影响。结果表明,随着屏蔽强度的增加,等离子体屏蔽导致电离势急剧下降。随着强度的增加,与2个$s ^{2}S_{1/2}$ $\rightarrow2 p ^{2}P_{1/2, 3/2}$跃迁相关的振子强度增加,而与3个$d ^2D_{3/2, 5/2}$ $\rightarrow2 s ^2S_{1/2}$跃迁相关的跃迁概率减小。
2013-06-04 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.chem-ph
Theory of symmetric screening for solids and plasmas
由于作者发现的错误,这篇论文已被撤回。本文的正确版本发表在:Tomasz M. Rusin,Wlodek Zawadzki,“Hartree近似中对称屏蔽的量子理论”,Phys. stat. Sol. (b)243,1286-1295(2006),DOI:10.1002/pssb.200541204。
2007-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.plasm-ph
Static screening in a degenerate electron plasma
本文利用广义函数傅里叶变换渐近行为的定理,自洽推导了简并理想电子等离子体中的 Friedel 振荡。
2024-09-03 cond-mat.other cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Plasma-screening effects in the atrophysically relevant He-like and Li-like Mg and Fe ions
利用德拜模型研究了等离子体环境对类氦和类锂镁、铁离子原子能级的影响。采用相对论框架下的运动方程耦合团簇(EOMCC)和Fock空间耦合团簇(FSCC)形式描述了上述等离子体嵌入离子的原子态和能级。这些方法的显着特点已被描述为帐户的两个电子屏蔽效应通过德拜电位。在求解运动方程时,采用多极展开的形式导出了二体屏蔽势,以计算简化后的矩阵元。利用这个扩展的模型,我们还预言了具有相同主量子数($n$)但不同角动量($l$)的能态之间的准简并性随等离子体强度的增加而减弱,而精细结构分裂不受影响。这些知识对于估算上述天体物理等离子体的辐射不透明度、光电离截面、谱线强度等都是有用的。
2016-08-29 astro-ph.SR physics.ao-ph physics.atom-ph
Screening of a Moving Parton in the Quark-Gluon Plasma
用半经典输运理论计算了部分子在夸克-胶子等离子体中运动的屏蔽势。发现了在部分子速度方向上具有极小值的各向异性势,并由此讨论了可能的新束缚态和J/psi离解。
2004-11-23 hep-ph nucl-th physics.plasm-ph
The high-density regime of dusty plasma: Coulomb plasma
本文揭示了尘埃等离子体高密度区间的Coulomb屏蔽机制及其类夸克渐近自由等特性,并通过分子动力学模拟与流体动力学模型验证了该Coulomb等离子体的集体性质及Coulomb声波模式。
2024-03-24 physics.plasm-ph
Model for screening of resonant magnetic perturbations by plasma in a realistic tokamak geometry and its impact on divertor strike points
这项工作解决的问题,罢工点分裂和磁随机性之间的关系在极向转向托卡马克的边缘存在的外部施加的磁扰动。更具体地说,特设螺旋电流片,以模仿假设的屏蔽外部共振磁扰动的等离子体。这些电流片,抑制磁岛,被发现减少分裂的预期在目标,这表明,屏蔽效应应该是实验观察到的量。多个屏蔽电流片相互加强,即,相对于仅一个电流片的情况,需要较少的电流来屏蔽扰动。
2011-01-27 physics.plasm-ph
Plasma screening and configuration interaction effects induced large enhancement on L-shell photoionization cross sections and opacity
National Key Laboratory of Computational Physics, Institute of Applied Physics and Computational Mathematics(计算物理国家重点实验室,应用物理与计算数学研究所);School of Optoelectronics, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学光电学院);School of Mathematics and Physics, Qinghai University(青海大学理学院);Center for Applied Physics and Technology, HEDPS, Peking University(北京大学高能量密度物理科学与技术研究院应用物理与技术中心)
该研究提出结合等离子体屏蔽和组态相互作用效应改进处理的不透明度模型,解释了铁、铬和镍不透明度相关差异,为太阳内部温度下 L 壳层不透明度测量提供系统解释,推动高能量密度等离子体中相关精确模拟。
2026-07-24 astro-ph.SR physics.atom-ph physics.plasm-ph
RMP screening in JOREK-CARIDDI
本研究针对托卡马克中RMP屏蔽效应问题,通过JOREK-CARIDDI耦合代码开展三部分分析,验证了代码可靠性,明确了导电结构与等离子体的屏蔽特性,为聚变反应堆运行相关应用提供了理论支撑。
2024-02-29 physics.plasm-ph
Demonstrating Universal Scaling in Quench Dynamics of a Yukawa One-Component Plasma
Yukawa单组分等离子体(OCP)是一种用于描述等离子体的范例模型,该等离子体包含一种感兴趣的组分和一种或多种可被视为中和、筛选背景的其他组分。在适当比例的单位中,相互作用完全由筛选参数$κ$表征。结果,类似的$κ$的系统显示出相同的动态,而不管潜在的参数(例如,密度和温度)。我们证明了这种行为使用超冷中性等离子体(UNP)的光致电离冷($T\le10$ mK)气体。UNP系统中的离子可以用汤川模型很好地描述,电子提供了屏蔽。通过光电离产生等离子体可以被认为是从$κ_{0}=\infty$到由电子密度和温度设定的最终$κ$值的快速猝灭。我们的实验表明,淬火后的动力学是普遍的$κ$超过30倍的密度和温度的数量级。结果与分子动力学模拟进行了比较。我们还表明,淬火后的动能演化的功能,如无序诱导加热和动能振荡,可以用来确定等离子体密度和电子温度。
2015-10-26 physics.atom-ph physics.plasm-ph
The Influence of Screening Effects on the Grain Charge in a Thermal Dusty Plasma
研究了热尘埃等离子体中非均匀屏蔽电场对尘埃粒子带电的影响。在单元方法中考虑了带电颗粒的电场,将问题简化为单粒子问题。在推广到非均匀屏蔽电场情况的准化学平衡模型下,我们得到了尘埃粒子的平均电荷值、粒子在电荷上的分布函数以及分布的方差。我们还给出了电场不均匀性的判据,并表明在尘埃粒子的稀薄子系统和小半径粒子的情况下,屏蔽效应的影响可以忽略不计。
2012-12-01 physics.plasm-ph
Reconnection and particle acceleration in 3D current sheet evolution in moderately-magnetized astrophysical pair plasma
磁重联是一种将磁能转化为粒子动能的等离子体过程,常被用来解释脉冲星风星云和黑洞喷流等天体物理源中高能耀斑的磁能释放。重联通常被视为撕裂不稳定性破坏薄电流片的非线性演化(基本上是二维的)。为了测试这个过程在3D中是如何运作的,我们进行了一个全面的粒子模拟研究,比较了中等磁化、无碰撞、相对论热的电子-正电子等离子体中长而薄的电流片的2D和3D演化,并发现了巨大的差异。我们首先系统地描述了这个过程中的二维,经典的,分层的等离子体团链重连决定能量释放,并探讨了广泛的初始配置,引导磁场强度,和系统的大小。然后,我们表明,类似的配置的三维模拟表现出多样性的行为,包括一些能量释放是由非线性相对论漂移扭结不稳定性。因此,3D电流片的演变并不总是从根本上经典的重新连接与扰动的3D效果,而是一个复杂的相互作用的多个线性和非线性不稳定性,其相对重要性敏感地依赖于周围的等离子体,未成年人的配置细节,甚至随机事件。它通常产生比2D更慢但更持久的最终更大的磁能释放。有趣的是,非热粒子加速非常稳健,这取决于上游磁化和引导场,但在2D和3D中产生类似的粒子能量谱。虽然潜在的电流片行为的多样性是有趣的,但整体能量释放和粒子谱的相似性可能更显着。
2021-12-15 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Friedel oscillations in quantum degenerate collisional plasma. Screening of point charge
首次研究了碰撞对量子简并碰撞等离子体(T=0)中Friedel振荡的影响。结果表明,等离子体中碰撞的存在导致Friedel振荡的振幅和相移呈指数衰减。在线性近似下,相移等于费米波数与电子自由程乘积的倒数的一半。使用了作者发现的量子碰撞等离子体纵向介电磁导率的正确表达式(参见arxiv:1001.3937 [math-ph] 2010年1月22日)。
2010-08-30 math-ph math.MP physics.plasm-ph
Large tangential electric fields in plasmas close to temperature screening
低碰撞性仿星器等离子体通常显示出一个大的负径向电场,由于其高电荷数,预计会导致杂质的积累。在本文中,两个组合的影响,可能会改变这种情况进行了讨论。首先,它表明,在低碰撞性等离子体中,电子对径向电场的动力学贡献可以使其为负但很小,使等离子体接近杂质温度屏蔽(即,到离子温度梯度是杂质传输的主要驱动力并导致向外通量的情况);在碰撞性非常低的等离子体中,例如显示杂质空穴的大螺旋装置的等离子体中,实际上可能发生屏蔽。第二,与通量表面相切的电场的分量(换句话说,通量表面上的静电势的变化)尽管小于径向分量,但最近已被建议为径向杂质传输的附加相关驱动。这里,解释了,特别是当径向电场小时,切向磁漂移必须被保持以便正确地计算切向电场,其可以大于先前预期的。这可能对杂质传输产生强烈影响,正如我们使用新开发的代码KNOSOS(KiNetic Orbit-averaging-Solver for Stellarators)通过模拟所示。
2017-12-11 physics.plasm-ph
Growth of Phaseolus vulgaris in Response to Seed Priming by Plasma-Activated Water in Laboratory Screening and Outdoor Pot Trial
Comenius University Bratislava(布拉迪斯拉发康斯坦丁神学家大学)
等离子激活水通过增强抗氧化酶活性和植物生长指标,促进Phaseolus vulgaris的生长和生理功能,在实验室和户外试验中均表现出显著效果。
2025-12-20 physics.plasm-ph
The new model method of the electrostatic screening describing: three-component system of the 'closed' type
在本工作中,在发现等离子体中带电粒子的平均势能的问题中,基于对一些特殊附加条件的考虑或缺乏对物理系统(电解质、尘埃等离子体、等离子体)的分类。这里所考虑的系统,以及其他在附加条件下被描述的系统,被视为“封闭”型系统,而那些条件完全被忽略的系统,则被视为“开放”型系统。在我们以前的调查中,一个和两个组件系统进行了检查。本文首次选择了具有两种不同正电荷离子的完全电离电子-离子等离子体作为研究对象,其中包括非理想性较高的等离子体。对于这样的等离子体,一个新的描述静电屏蔽的自洽模型方法被发展,它包括了所有必要的附加条件。通过这种方法,诸如电子-离子和离子-离子关联等极其重要的现象被包括在所使用的模型中。所考虑的等离子体在一个广泛的区域的电子密度和温度的特性进行了计算。所有得到的结果,包括与系统的“开放”型的比较进行了具体讨论。
2017-03-22 physics.plasm-ph
Plasma screening of nuclear fusion reactions in liquid layers of compact degenerate stars: a first-principle study
白矮星内层和中子星包层的核聚变反应的可靠描述对于从吸积中子星到Ia型超新星的广泛可观测天体物理现象的真实建模是重要的。我们研究的问题,屏蔽的库仑势垒阻碍反应,由周围的等离子体融合核。屏蔽因子的数值计算是从第一原理的援助下的量子力学路径积分的模型中的一个组件的等离子体的原子核的温度和密度典型的致密的液体层的紧凑的简并星。我们不依赖于文献中广泛使用的各种准经典近似,如因式分解隧穿过程、平均球对称势中的隧穿、经典自由能和对关联函数的使用、线性混合规则等,总体上与以前从热核极限到$Γ\sim 100$的结果符合得很好.对于很强耦合的液体$100 \lesssim Γ\leq 175$,发现了与当前使用的反应速率的参数化的偏差,并通过简单的解析表达式来近似。本文提出的考虑等离子体屏蔽的核反应速率计算方法可推广到恒星物质的离子混合物和结晶相。
2021-09-20 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Ground state of a confined Yukawa plasma including correlation effects
利用局域密度近似(LDA),解析地导出了外约束单组分汤川等离子体的基态。特别地,计算径向密度分布。结果进行了比较,最近获得的平均场(MF)密度分布\cite{henning.pre06}。虽然MF结果对于弱筛选更准确,但包含相关性的LDA产生了对大筛选的适当描述。通过与三维球形Yukawa晶体的第一性原理模拟的比较,我们证明了这两种近似是相辅相成的。它们一起准确地描述了在整个筛选参数范围内的密度分布。
2007-05-09 physics.plasm-ph
Inefficient magnetic-field amplification in supersonic laser-plasma turbulence
我们报告了在LMJ PETAL装置上进行的激光等离子体实验,并在实验室中实现了第一个具有大磁雷诺数($\mathrm{Rm} \approx 45$)的磁化、湍流、超声速等离子体。最初的种子磁场被放大,但只是适度的,并没有成为动态显着。一个显着的情况下,在尺度小于外部尺度的湍流级联的磁能也被观察到。我们的研究结果支持的概念,适度超音速,低磁普朗特数等离子体湍流是低效的放大磁场。
2020-08-14 astro-ph.GA physics.plasm-ph
Corrections to linear mixing in binary ionic mixtures and plasma screening at zero separation
利用广泛的蒙特卡罗模拟的结果,我们讨论了强耦合二元离子混合物的线性混合规则的修正。我们分析了强耦合二元混合物中两种离子(类型j= 1,2和k= 1,2)在零分离时的等离子体屏蔽函数H_{jk}(0)。函数H_{jk}(0)通过两种方法估计:(1)从大分离和零分离下的亥姆霍兹库仑自由能的差;(2)通过将H_{jk}(x)的Widom展开式以电子距离x的幂拟合到径向对分布函数g_{jk}(x)上的Monte Carlo数据。这些方法被证明是在良好的协议。为了说明,我们分析了等离子体屏蔽增强致密恒星物质的核燃烧速率。
2009-11-23 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Nonlinear polarization effects on plasma screening for fusion reactions
Key Laboratory of Beam Technology of the Ministry of Education, and School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(教育部束流技术重点实验室,北京师范大学物理与天文学院);Institute of Applied Physics and Computational Mathematics(应用物理与计算数学研究所);Graduate School, China Academy of Engineering Physics(中国工程物理研究院研究生院);CAPT, HEDPS, and IFSA Collaborative Innovation Center of MoE, Peking University(北京大学、教育部前沿交叉学科研究中心、高能量密度物理中心和IFSA协同创新中心);Institute of Radiation Technology, Beijing Academy of Science and Technology(北京市科学技术研究院辐射技术研究所)
该研究针对D-T、p-$^{11}$B等热核反应,采用有限温度托马斯-费米-狄拉克框架得到双中心等离子体屏蔽势,结合核势求解薛定谔方程,揭示离子与电子非线性极化的竞争对聚变率的影响,指出双中心处理对预测稠密等离子体聚变率的重要性。
2026-09-18 nucl-th physics.plasm-ph
Enhanced damping of ion acoustic waves in dense plasmas
本文提出了一种考虑Umklapp过程的稠密等离子体和热稠密物质中离子声波阻尼的理论。一个更高的衰减率相比,从朗道阻尼理论的预测预测高Z致密等离子体的电子密度范围从$10^{21}$到$ 10^{24} \mathrm{cm^{-3}}$和电子温度是适度高于费米能量。
2010-11-20 physics.plasm-ph
Self-consistent strong screening applied to thermonuclear reactions
研究通过自洽强屏蔽理论,探讨BBN时期轻核周围等离子体屏蔽效应,揭示其对热核反应速率的影响及空间依赖性。
2024-06-18 astro-ph.CO nucl-th physics.plasm-ph
Dielectric permeability at accounting of electrons contribution into their own screening
本文给出了用中性氢束附加加热等离子体时,托卡马克DIII-D等离子体中存在离子声振荡的实验事实。它与现代理论陈述相矛盾,即当离子温度大于电子温度时,等离子体中会产生这种类型的振荡。由于电子通过将自身周围的电子强行推开并暴露出离子骨架来提供自身的屏蔽,因此它们的极化云的半径应该大于德拜半径。因此,作者建议通过考虑电子对它们自身屏蔽的贡献,通过插入德拜半径的某些乘数和对该因子适当分频,来寻求动力学方程的决定。结果得到了一个新的磁导率表达式,当输入的乘子等于单位时,该表达式进入前者。对该表达式的分析表明,可能的低频和高频波动的频率特性与以前的等离子体频率保持一致,离子声波动获得了相同的相速度,但它们的激发条件变得不同,这对于纯氘等离子体现在已经有了看法:离子温度与电子温度的关系小于10,而不是以前的条件-电子温度与离子温度的关系大于10。
2014-05-14 physics.plasm-ph
Electron-positron plasma in BBN: damped-dynamic screening
本文详细刻画BBN期间致密的电子-正电子-光子等离子体,利用线性响应方法解析求解含动态源和阻尼效应的核间屏蔽势,并讨论方法局限及改进BBN反应速率的后续工作。
2023-08-30 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Stochastic proton heating by kinetic-Alfvén-wave turbulence in moderately high-$β$ plasmas
随机加热是指带电粒子的平均磁矩与电磁波动相互作用的增加,电磁波动的频率小于粒子的回旋频率。当陀螺仪波动的幅度超过一定阈值时,就会出现这种加热,导致垂直于磁场的平面中的粒子轨道变得随机而不是近似周期性。我们考虑了阿尔文波(AW)和动力学阿尔文波(KAW)湍流对质子的随机加热,这可能对太阳风的加热做出重要贡献。利用唯象理论,我们导出了等离子体中的随机质子加热率,其中$β_{\rm p} \sim 1-30$,其中$β_{\rm p}$是质子压力与磁压力的比值。(We不考虑$β_{\rm p} \gtrsim 30$状态,在该状态下质子陀螺标度的KAWs变为非传播。)我们测试我们的公式的随机加热率的数值跟踪测试粒子质子相互作用的频谱随机相位AWs和KAWs。以前的研究表明,在$β_{\rm p} \lesssim 1$,粒子主要是由静电势的时间变化和热质子陀螺轨道的随机主要是由静电势的陀螺波动。相比之下,在$β_{\rm p} \gtrsim 1$,粒子主要由电场的螺线管分量激励,热质子陀螺轨道主要由磁场中的陀螺尺度波动随机化。
2018-11-21 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Collective excitations of a spherically confined Yukawa plasma
球形约束中汤川等离子体多极模的最新流体理论结果[H. Kählert和M. Bonitz,Phys. Rev. E \textbf{82},036407(2010)]与分子动力学模拟和晶相中的精确$N$ -粒子本征模进行比较。模拟结果证实了冷流体理论中高阶模的存在。详细研究了屏蔽、耦合和摩擦对模谱的影响。理论和模拟之间的良好协议被发现为弱到中等屏蔽和低阶模式。进一步研究了流体理论中的呼吸模与晶体本征模之间的关系。
2010-11-26 physics.plasm-ph
Effective Screened Potentials of Strongly Coupled Semiclassical Plasma
在考虑了近距离衍射的量子力学效应和远距离屏蔽场效应的情况下,得到了强耦合半经典等离子体中粒子相互作用的赝势。极限情况下的潜力被认为是。
2002-05-13 physics.plasm-ph
Ultracold Plasma Expansion as a Function of Charge Neutrality
超冷等离子体(UCP)是在接近但不完全中性的条件下产生的。在零电子温度的限制下,电子屏蔽导致非中性,表现为UCP的内部区域(电子和离子)和外部区域(主要由离子组成)。内部区域是双组分超冷等离子体物理最具科学意义的区域。本文提出了一个计算非中性UCP随时间演化的理论模型。尽管德拜屏蔽长度远小于特征等离子体的空间尺寸,模型计算预测,膨胀率和电子温度的UCP内部是敏感的中性的UCP。预测的UCP对中性的依赖关系的几个UCP属性,如电子温度的正确测量,并在UCP中的电子蒸发冷却的正确理解的影响。
2014-09-26 physics.plasm-ph
Self-Consistent Relaxation Theory of Collective Ion Dynamics in Yukawa One-Component Plasmas under Intermediate Screening Regimes
采用自洽弛豫理论描述了强耦合汤川经典单组分等离子体中的集体离子动力学。该理论适用于平衡态对应的中间屏蔽制度与适当的值的结构和耦合参数。关于系统的结构(径向分布函数和静态结构因子)和热力学的信息足以描述在宽的空间范围内的集体动力学,即从扩展的流体动力学到微观动力学尺度。离子的平衡集体动力学的主要实验可测量的特征--动态结构因子的谱、色散参数、声速和声衰减--在理论框架内确定,而不使用任何可调参数。结果表明与分子动力学模拟一致。这样就直接实现了统计力学的核心思想:对于平衡流体的集体粒子动力学的理论描述,知道粒子间相互作用势和结构特征就足够了。与替代或补充的理论方法的比较。
2022-02-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Ionization potential depression model with the influence of neighboring ions for warm/hot and dense plasma
针对温稠密等离子体,提出考虑邻近离子对屏蔽势和电离条件直接贡献的电离势降低模型,与Al、Mg、Si等离子体实验数据吻合良好。
2025-05-24 physics.plasm-ph
Dynamical structure factor of strongly coupled ions in a dense quantum plasma
本文研究了具有部分简并和强简并电子的稠密等离子体中强耦合离子的动力学结构因子。主要关注的是电子相关性(非理想性)对离子DSF的影响。后者是通过进行分子动力学(MD)模拟与筛选离子-离子相互作用势计算。通过调用Singwi-Tosi-Land-Sjölander近似来考虑电子屏蔽,并将其与在随机相位近似中考虑电子屏蔽并使用Yukawa势获得的MD模拟数据进行比较。这使我们能够深入了解电子非理想性对离子DSF的影响。我们发现,电子相关性导致较低的值的离子声学模式的频率和延伸的适用性限制相对于波数的流体动力学描述。此外,我们表明,即使在弱电子耦合的限制,电子关联有一个不可忽略的影响离子的纵向声速。此外,讨论了具有可调屏蔽参数的汤川势的适用性,这将是令人感兴趣的,例如,用于解释稠密等离子体的离子DSF的实验结果。
2019-03-28 physics.plasm-ph
Electron screening effect on stellar thermonuclear fusion
我们研究了等离子体相关效应对各种恒星物体非共振热核反应的影响,即在中子星的液体包层中,以及白矮星、低质量恒星和亚恒星物体的内部。我们特别研究了在线性混合规则近似下和线性混合规则近似下电子屏蔽对稠密等离子体热核反应增强的影响以及高密度下由于量子效应引起的修正。此外,我们研究了最近的一些非常规(汤川势和“量子尾”)恒星热核聚变的理论结果,并表明这些方案不适用于恒星的条件。
2013-10-11 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Calculating the Charged Particle Stopping Power Exactly to Leading and Next-to-leading Order
我将讨论一种新的方法来计算输运量,如带电粒子阻止本领,在弱到中等耦合等离子体。这种方法,称为维延拓,在于收敛的动力学方程的框架内,它是足够强大的,以允许系统的微扰膨胀等离子体耦合常数。特别是,它提供了一个准确的评估的阻止功率的领先和下一个领先的顺序在等离子体耦合,与系统误差是三次。因此,计算是近精确的弱耦合等离子体,和相当准确的中等耦合等离子体。这个展开式中的首阶项自斯皮策的经典工作以来就已为人所知。相比之下,次高阶项最近才由布朗、普雷斯顿和辛格尔顿(BPS)使用上述方法计算,以解释等离子体耦合中精确到二阶的所有短距离和长距离物理,包括量子到经典散射跃迁的精确处理。初步数值研究表明,BPS阻止功率增加了点火阈值,从而对即将到来的高能量密度设施具有潜在的不利影响。由于等离子体物理学家可能不熟悉BPS计算背后的关键思想,并且其含义可能很重要,因此我将利用这个机会以教学方式解释该方法。
2007-12-05 physics.plasm-ph
Screening corrections to Electron Capture Rates and resulting constraints on Primordial Magnetic Fields
我们探讨屏蔽效应所产生的相对论磁化等离子体与大爆炸核合成(BBN)的应用。具体地,由于它们的小磁矩,电子和正电子的能量可以通过朗道量子化容易地量子化。屏蔽电势取决于等离子体中带电粒子的热力学,它被磁场改变。我们专注于屏蔽对电子捕获相互作用的影响。考虑到修正BBN所产生的均匀原生磁场(PMF),我们约束的时代,在该PMF产生的BBN和它的强度。考虑到这种筛选校正的电子捕获率和使用最新的原始元素丰度的观测,我们还讨论了解决的问题的可能性低估的氘丰度。我们发现,对于某些值的PMF强度预测D和$^4$他丰度都与观测的限制。
2020-04-09 astro-ph.CO physics.plasm-ph
Impact of the local field correction on transport and dynamic properties of warm dense matter
本研究提出一种考虑电子交换关联效应与离子非理想性的等离子体屏蔽模型,可用于计算散射截面与输运性质,通过稠密氢温度弛豫速率、温密铝电导率算例验证,结果与现有理论及模拟数据相符。
2024-10-09 physics.plasm-ph
Screening effect of plasma flow on the resonant magnetic perturbation penetration in tokamak based on two-fluid model
Key Laboratory of Materials Modification by Laser, Ion, and Electron Beams (Ministry of Education), School of Physics, Dalian University of Technology(大连理工大学物理学院激光、离子和电子束材料改性教育部重点实验室);Key Laboratory of Geospace Environment, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学空间环境重点实验室);Faculty of Electronic Information and Electrical Engineering, Dalian University of Technology(大连理工大学电子信息与电气工程学部)
本文基于双流体模型研究等离子体流动对托卡马克中共振磁扰动穿透的影响,发现Bootstrap电流导致的穿透现象不同于经典撕裂模模型,并揭示了反磁漂移流对撕裂模穿透过程的稳定作用。
2026-04-28 physics.plasm-ph
Non-linear charge reduction effect in strongly-coupled plasmas
本文研究了强耦合等离子体中高Z电荷的非线性德拜屏蔽所产生的电荷减少效应。给出了带电粒子产生的Debye-Hueckel势的电荷减少因子的解析渐近表达式。其相关的参数依赖性进行了分析,并显示预测强耦合等离子体中的强电荷减少效应。
2006-01-11 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