Signature of inertia on light dragging in rotating plasmas
本文解析研究了旋转无磁化等离子体中惯性对光线拖曳的影响，首次揭示被忽略的惯性贡献在其中起主导作用，导致非零拖曳并展现线动量与角动量耦合的根本差异，为激光驱动旋转等离子体的实验观测提供了新方向。
2024-02-19 physics.plasm-ph
Alpha Channeling in a Rotating Plasma
将波粒α沟道效应推广到旋转等离子体。具体地，射频波可以在具有ExB旋转的镜机器中与α粒子共振，以沿着相空间中的约束路径扩散α粒子。主要感兴趣的是，除了放大RF波之外，α粒子能量还可以直接增强旋转能量，这进而在离心聚变反应堆中提供额外的等离子体约束。一个附带的好处是快速去除α粒子，这增加了聚变反应性。
2008-08-28 physics.plasm-ph
The effects of the rotation in plasma
在旋转等离子体中可以存在电场和磁场。可以在等离子体中建立自持旋转。从Vlasov方程出发，导出了旋转等离子体的扰动分布函数。波在旋转等离子体中的传播不同于在通常等离子体中的传播。出现了朗道阻尼的新概念。局部旋转行为可能会占主导地位。
2000-08-12 physics.plasm-ph
Three-dimensional Helical-rotating Plasma Structures in Beam-generated Partially Magnetized Plasmas
本研究通过三维粒子模拟/蒙特卡罗碰撞模拟，发现束流产生的部分磁化等离子体在低压下存在两种不稳定性机制，分别形成2D螺旋臂结构和3D螺旋旋转结构，并提出了临界阈值压力与旋转频率的解析公式及实验验证。
2025-06-30 physics.plasm-ph
Self-consistent modelling of hot plasmas within non-extensive Tsallis' thermostatistics
Tsallis统计中提出的热稠密等离子体中的原子物理学的建模的非扩展性的影响的研究。等离子体的电子结构是通过一个平均原子模型的基础上最小化的非广延自由能计算。
2011-10-03 physics.plasm-ph
One-particle spectral function of electrons in a hot and dense plasma
本文报道了在高温稠密等离子体中电子的光谱函数和自洽能的自洽测定。在屏蔽势的近似范围内确定了自能。它示出，准粒子的概念是不是一个足够的概念，热和致密的等离子体，因为光谱函数的宽度必须被考虑。作为一个例子，讨论了太阳核心等离子体。一个有效的准粒子图片介绍和太阳核心等离子体以及ICF等离子体的结果。
1997-09-13 physics.plasm-ph
On The Origin of Super-Hot Electrons from Intense Laser Interactions with Solid Targets having Moderate Scale Length Preformed Plasmas
我们使用PIC模型来确定负责观察到的超热电子的产生在超强激光等离子体与固体靶与预形成的等离子体相互作用的加速机制。我们确定了几个功能的直接激光加速（DLA），驱动超热电子的产生。我们发现，在这种制度下，变得超热的电子主要是通过一种循环机制注入的，我们称之为循环注入直接加速（LIDA）。
2014-01-20 physics.plasm-ph
Faraday-Fresnel rotation and splitting of orbital angular momentum carrying waves in a rotating plasma
旋转菲涅耳阻力-或轨道法拉第旋转-在旋转的磁化等离子体被发现和研究分析的Trivelpiece古尔德和惠斯勒螺旋波携带轨道角动量（OAM）。等离子体旋转的OAM携带的本征模与相反的螺旋线之间引入非零相移，类似的自旋角动量本征模之间的相移与经典的法拉第效应在磁化等离子体在休息。通过研究布里渊旋转等离子体中这两种低频模式的色散关系，这种法拉第-菲涅耳旋转效应可以追溯到多普勒频移、离心力和科里奥利力的综合效应。此外，旋转进一步示出，导致旋转和方位角模式依赖的纵向群速度，因此预测法拉第-菲涅耳分裂的波包包含一个叠加的OAM携带的本征模式与相反的螺旋。
2021-07-15 physics.plasm-ph
Shock waves in a rotating non-Maxwellian magnetized dusty plasma
本文建立了一个理论模型，研究了在快、慢时间尺度下粘性、磁化和旋转尘埃等离子体中尘埃声激波的特性。本文用约化摄动法导出了尘埃非活动和动态（快、慢时间尺度）两种情况下的非线性Zakharov-Kuznetsov（ZK）方程。电子和离子都服从Kappa/Cairns分布。据观察，粘性在这两种情况下，当灰尘是在背景和活动起着关键的作用，在耗散的声冲击的传播。色散项是由磁场和旋转引起的。研究发现，超高温和等离子体的粘性对激波的形成有重要影响。本研究可能有助于理解特定实验中的旋转等离子体。
2020-02-27 physics.plasm-ph
Rotating vortices in two-dimensional inhomogeneous strongly coupled dusty plasmas: shear and spiral-density waves
在强耦合区，尘埃等离子体实验可以很容易地进行。在我们之前的工作[Phys. Plasmas 21，073705（2014）]中，我们数值研究了具有恒定密度的等离子体，并观察到来自旋转涡旋的横向剪切（TS）波。实验室尘埃等离子体是均匀等离子体的很好的例子，但异质性（如密度，温度，电荷）可能是由于存在的空隙，不同的领域具有不同的方向，存在的外力，如磁和/或电，大小/电荷不平衡等，在这里，我们研究如何在尘埃等离子体的密度异质性响应于圆形旋转的涡旋单极，即平滑和尖锐的截止。为此，我们在广义流体力学（GHD）流体模型的框架下进行了一系列的二维粘弹性流体模拟。在两种不同密度的不可压缩流体的界面处放置旋转涡。光滑旋转的涡旋导致两件事：第一，密度被拉伸形成螺旋密度波;第二，TS波根据剪切波速径向传播到周围介质中。我们注意到，螺旋密度臂在早期是可分辨的，而后来被模糊了。急剧旋转的涡流产生急剧的剪切流，这反过来又有利于跨界面的开尔文-亥姆霍兹（KH）不稳定性。在GHD系统的这种流动中，所发射的TS波与KH不稳定涡之间的相互作用扭曲了转子周围规则螺旋密度臂的形成
2020-06-08 physics.plasm-ph
In-Out impurity density asymmetry due to the Coriolis force in a rotating tokamak plasma
研究了旋转托卡马克等离子体中杂质环向和极向旋转引起的科氏力对杂质密度不对称性的影响。杂质密度的不对称性可以由具有q*v_theta_z*omega_z的科里奥利力引起，在这种情况下，当在磁通量表面中沿着磁场线从外侧向内侧移动时，可以看到正的科里奥利力。所提出的理论与ASDEX Upgrade的实验观测结果是一致的。
2018-01-25 physics.plasm-ph
Current driven rotating kink mode in a plasma column with a non-line-tied free end
本文首次对与轴向边界通过有限鞘层电阻绝缘的线性等离子体柱中的扭结不稳定性进行了实验测量。观察到低于经典Kruskal-Shafranov阈值的不稳定性阈值、轴向非对称模式结构和旋转。这些都是准确地再现最近的扭结理论，其中包括轴向等离子体流和一端的等离子体柱是自由移动，由于非线绑定的边界条件。
2006-08-26 physics.plasm-ph
Hot-electron refluxing enhanced relativistic transparency of overdense plasmas
通过粒子模拟发现了一种新的现象，即热电子散射对过密等离子体的相对论透明性有增强作用。当p偏振激光脉冲以低于自诱导透明（SIT）阈值的强度斜入射薄的过密等离子体时，初始不透明的等离子体将在与等离子体厚度线性相关的时间间隔后变为透明。这一现象可以用热电子散射的影响来解释。当激光强度高于SIT阈值时，当存在微扰时，激光在等离子体中的穿透速度增加。考虑离子运动的模拟数据也与热电子轰击增强透明性的假设一致。这些结果在激光整形中具有潜在的应用价值。
2013-08-05 physics.plasm-ph
Finite-orbit-width effects on the geodesic acoustic mode in the toroidally rotating tokamak plasma
在考虑有限轨道宽度（FOW）共振效应的情况下，解析地研究了环形旋转托卡马克等离子体中测地声模（GAM）的朗道阻尼。分析结果表明，与数值解吻合良好。阻尼率对环向马赫数$M$的依赖关系依赖于$k_r ρ_i$。对于足够小的$k_r ρ_i$，阻尼率随$M$单调减小。对于相对较大的$k_r ρ_i$，阻尼率随着$M$增大直到接近最大值，然后随着$M$减小。
2016-11-16 physics.plasm-ph
Self-diffusion in two-dimensional quasi-magnetized rotating dusty plasmas
通过实验和分子动力学模拟研究了强磁场作用下二维尘埃等离子体中的自扩散现象。在实验中，通过旋转粒子云并在同向旋转框架中观察粒子轨迹来引入高磁场，这允许达到高达3000特斯拉的有效磁场。实验结果证实了模拟的预测：（i）超扩散行为被发现在中间的时间尺度和（ii）的自扩散系数的依赖性的磁场被很好地再现。
2018-12-26 physics.plasm-ph
Coaxial tungsten hot plate-based cathode source for Cesium plasma production confined in MPD device
一种多偶极线尖点配置的等离子体装置（MPD），其具有六个电磁体和嵌入的Vacoflux-50作为芯材料和热的基于惰性气体的阴极，用于氩等离子体产生，其特征在于通过改变极磁场值。下一步，我们将设计、制造和建造一种新的钨离子源，用于接触电离铯等离子体，从而将产生的等离子体限制在MPD中。采用高压电子轰击加热方案对直径为6.5cm的钨板进行加热。本文详细分析了钨离子发生器热板的设计、制造、运行以及利用红外摄像机对热板温度分布的表征。钨板具有足够的温度来产生铯离子/等离子体。
2022-05-23 physics.plasm-ph
Distinct parallel electrostatic collisionless shocks in hot-cold ablative mixing plasmas
本研究通过一维VPIC模拟和理论分析，揭示了热冷烧蚀混合等离子体中平行静电无碰撞激波的形成机制，发现其主要受温度而非压力控制，并阐明了电子热通量的自由流极限与对流标度特性。
2025-03-31 physics.plasm-ph
Resistive wall mode and neoclassical tearing mode coupling in rotating tokamak plasmas
本文用线性RWM模型和非线性NTM模型导出了一个描述环向旋转托卡马克等离子体的模型方程组，该方程组对电阻壁模（RWM）不稳定，对新经典撕裂模（NTMs）亚稳定。如果没有壁存在，NTM生长显示出典型的阈值/饱和岛宽度，而线性不稳定的扭结模式在该模型等离子体系统中呈指数增长。当存在电阻壁时，线性不稳定RWM的增长被不稳定岛加速：耦合RWM-NTM模式的一种形式。最重要的是，这种耦合系统没有阈值岛宽度，给人的印象是一个无源NTM，在高β托卡马克放电观察。增加等离子体旋转在岛的位置可以减轻其增长，去耦模式，以产生一个传统的RWM没有阈值宽度。
2013-05-09 physics.plasm-ph
MAICRM: A general model for rapid simulation of hot dense plasma spectra
本文的工作是在一般模型--多平均离子碰撞辐射模型（MAICRM）的基础上继续发展的。在这个模型中，一个平均离子被用来表征平均轨道占领和总人口的配置在一个单一的电荷状态。通过连续迭代求解两组速率方程得到平均离子的轨道占据和布居。在不同等离子体条件下计算的Au和Au等离子体光谱与DCA/SCA的计算结果吻合较好，而计算成本要低得多。
2020-12-25 physics.plasm-ph
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
Electrons quench ion tails during evaporative cooling in hot ion mode plasmas
Princeton University（普林斯顿大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本文揭示热离子模式等离子体中蒸发冷却因电子-离子质量比及碰撞率对速度的敏感依赖而呈现独特机制，离子蒸发速率显著降低，对经济型核聚变具有潜在应用价值。
2026-09-15 physics.plasm-ph
Quasilinear theory of Brillouin resonances in rotating magnetized plasmas
本文研究了旋转磁化等离子体中的角动量交换，发现经典 Landau 和 cyclotron 共振条件失效，提出了包含波频率、惯性效应修正回旋频率与导向中心旋转谐波匹配的新 Brillouin 共振条件，并推导新准线性方程揭示了波驱动径向电流导致角动量吸收。
2023-05-04 physics.plasm-ph
On stability of collisional coupling between relativistic electrons and ions in hot plasmas
本文分析了热等离子体中相对论电子与非相对论离子的碰撞耦合。发现相对论效应产生了一个新的功能：当T_e<3T_i的条件保证低温等离子体中电子和离子之间的稳定碰撞耦合时，相对论效应使T_e/T_i的稳定性上限向更高的值移动。此外，对于足够高的温度，T_{e,i} > 75 keV，相对论电子和离子之间的碰撞去耦变得不可能。
2013-02-11 physics.plasm-ph
A unified concept of effective one component plasma for hot dense plasmas
无轨道分子动力学模拟用于对热致密等离子体的两种流行模型进行基准测试：单组分等离子体（OCP）和汤川模型。一个统一的概念出现在一个有效的OCP（eOCP）是从等离子体的短程结构构建。一个明确的电离和屏蔽长度可以被定义和用于Yukawa系统，它再现了具有有限压缩性的长程结构。同样，纵波的频散关系在波数为零时与屏蔽模型一致，但在波数较高时与OCP模型一致。此外，eOCP再现与离子运动相关的关联函数的整体弛豫时间尺度。在热稠密区，eOCP的统一概念可以卓有成效地应用于推导的属性，如状态方程，离子输运系数，和离子的功能，在X射线汤姆逊散射实验。
2016-02-22 physics.plasm-ph
Numerical analysis of azimuthal rotating spokes in a crossed-field discharge plasma
低频旋转辐条在交叉场放电等离子体中获得使用二维数值模拟。一个粒子-流体混合模型是用来模拟等离子体流的配置类似于霍尔推力器。据报道，漂移扩散近似的电子流体的结果在病态的矩阵时，解决的潜力，因为在整个磁场的电子迁移率的差异，并在E $\times$ B漂移的方向。在本文中，我们采用了双曲线的方法，使稳定的计算，即更好的迭代收敛的电子流体模型。我们的模拟结果显示了一个相干旋转结构在E $\times$ B方向上以2,500 m/s的相速度传播，这与实验数据一致。由数值模拟得到的相速度与由梯度漂移不稳定性的色散关系预测的相速度吻合得很好。
2018-03-27 physics.plasm-ph
Dispersion in Rotating Electron-Positron-Ion Quantum Plasma
本文研究了旋转参考系内三分量e-p-i量子等离子体中电磁波的传播，考虑了自旋、Fermi压力、量子Bohm势、旋转和引力效应，发现Fermi压力和Bohm势的量子效应显著影响粒子动力学。
2025-04-07 physics.plasm-ph
Characterization of Quasi-Keplerian, Differentially Rotating, Free-Boundary Laboratory Plasmas
本研究通过脉冲功率驱动无边界力的差分旋转等离子体实验，模拟天体物理盘和喷流，成功生成最大旋转速度23±3 km/s、准开普勒分布的亚声速喷流，为相关天体物理现象提供了实验参考。
2022-01-25 physics.plasm-ph
THz Generation via Magnetized Hot Plasma-Laser Interaction
从理论上讨论了两束激光在沟槽密度和磁化热等离子体中拍频产生的太赫兹辐射。在这个机制中，有质动力导致一个非线性振荡电流，共振激发频率上杂波的太赫兹辐射。结果表明，在不同的电子温度下，THz辐射的最大值存在一个最佳温度，该最佳温度对应于拍频、激光束中心横向距离和静磁场强度等参数。
2018-05-15 physics.plasm-ph
Comment on "Ion velocity analysis of rotating structures in a magnetic linear plasma device" [Phys. Plasmas 25, 061203 (2018)]
在最近的一篇论文（Phys. Plasmas 25，061203，2018）中，作者分析了在低磁场下等离子体中产生的重离子所经历的电离子漂移速度。不幸的是，他们使用了经典的ExB漂移公式，该公式仅适用于平板几何形状。作者没有考虑到圆柱形的几何形状会引起离子绕柱轴的缓慢电漂移。此外，离子的低磁化引起大于等离子体柱的直径的拉莫尔半径。离子刚产生后的运动与局部电场平行，而不是如作者所指出的垂直。大多数情况下，离子在经历沿着经典指导中心理论计算的电漂移之前被中和。作者没有仔细考虑到这一点，因此本文提出的激光诱导荧光测量的理论分析显然是无效的。
2019-07-02 physics.plasm-ph
Wave propagation in rotating magnetised plasmas
当介质运动而不是静止时，介质中的波传播特性会受到根本影响。在各向同性电介质中，旋转有两个值得注意的贡献：一个是机械诱导的圆双折射，其表现为偏振的旋转，另一个是图像旋转，其对应于波的横向结构的旋转。在这里，我们审查的磁化等离子体中的旋转效果。我们首先表明，旋转对极化的机械效应是在磁化等离子体叠加到经典的法拉第旋转，而不考虑这一新的贡献可能会导致错误的偏振数据的解释。我们还表明，图像旋转恢复在等离子体中的一些低频磁化等离子体波携带轨道角动量，这种现象有望在等离子体中开发新的旋转诊断工具。
2022-09-30 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
The ion acoustic instability of the rotating cylindrical helicon discharge plasma
考虑圆柱形几何形状以及螺旋波和等离子体的径向不均匀性，建立了由圆柱对称（方位角模数m=0）螺旋波产生的圆柱形等离子体的动力学理论。该理论揭示了由螺旋电场的径向不均匀性引起的具有径向不均匀角速度的电子的方位角稳定旋转的宏观效应。结果表明，这种剪切旋转以及电子密度和温度的不均匀性是导致非均匀圆柱形等离子体高频离子声不稳定性的主要原因。这种不稳定性在空间上局限于螺旋波电场和等离子体密度的强梯度的区域中，其中它比由螺旋波中的电子相对于离子的振荡运动驱动的参数不稳定性更强。
2022-02-06 physics.plasm-ph
Spin Dynamics in Rotating Quantum Plasmas: Coupled EPI Dispersion and Solitary wave analysis
本文研究旋转天体物理量子等离子体中自旋、费米压力和 Bohm 势对静电波的影响，得到 e-p-I 耦合色散关系，并通过 KdV 方法获得孤子解，揭示量子效应增强色散与孤子稳定性。
2025-04-08 physics.plasm-ph
Twisted plasma waves driven by twisted ponderomotive force
我们给出了由扭曲有质动力驱动的扭曲等离子体波的结果。通过两个不同频率、不同扭曲指数的拉盖尔-高斯（LG）轨道角动量（OAM）激光脉冲的相互作用，可以得到扭曲有质动力。三维粒子模拟被用来演示扭曲的等离子体波由激光驱动。扭曲等离子体波具有螺旋旋转结构的电子密度扰动。与线性流体理论的预测不同，模拟结果显示了非线性旋转电流和静态轴向磁场。与旋转电流一起的是扭曲等离子体波中粒子携带的轴向OAM。对扭曲等离子体波进行了详细的理论分析。
2022-11-03 physics.plasm-ph
Macroscopic Stability of a Rapidly Rotating Isothermal Magnetic Mirror
University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文分析了具有声量级等离子体旋转的轴对称磁镜装置的宏观理想-MHD稳定性，推导了本征模方程，发现轴向足够短的等离子体对m=1、m=2模稳定，临界轴向长度随旋转变化，且磁轴外旋转对稳定性影响更强。
2026-10-19 physics.plasm-ph
Formation mechanism of the rotating spoke in partially magnetized plasmas
旋转辐条通常发生在部分磁化的等离子体装置中。本文采用二维径向-方位角粒子模拟/Monte Carlo方法研究了磁增强空心阴极弧放电中m=1旋转轮辐模形成的驱动机制。我们发现，形成的轮辐电位驼峰区域可以解释为由于低杂波型不稳定性演变到长波长区的正阳极鞘崩溃的结果。结果表明，在非中性阳极鞘层中的初始短波长不稳定性经历了一系列的大尺度模式的过渡。在低混杂不稳定性的双流体线性理论中考虑了鞘层非中性对不稳定性的影响。在线性阶段和非线性演化的理论预测的不稳定模式是在粒子模拟中开发的起伏模式符合得很好。
2022-02-14 physics.plasm-ph
Pump depletion and hot electron generation in long density scale length plasma with shock ignition high intensity laser
在激光强度为$10^{16} W/cm^2$，等离子体密度范围为0.01-0.28 $n_c$，尺度长度为$230 -330 μm$的情况下，对激光等离子体相互作用的二维粒子模拟表明，在低密度区（$n_e=0.01-0.2 n_c$），由于受激拉曼散射（SRS）和受激布里渊散射（SBS），激光能量的泵浦损耗很大。模拟确定了在低密度区域中由SRS产生的具有中等能量的热电子和在$n_e=0.25n_c$附近由两个等离子体衰变（TPD）产生的具有较高能量的热电子。总的热电子温度（46 keV）和转换效率（3%）与实验测量一致。模拟还表明，人为地减少SBS将导致更强的SRS和更软的热电子谱。
2019-11-26 physics.plasm-ph
Modeling the Parker instability in a rotating plasma screw pinch
我们分析和数值模拟研究的帕克（磁浮力）不稳定性在均匀旋转的等离子体螺旋箍缩限制在一个圆柱体。施加均匀的等离子体旋转以产生离心加速度，其模仿经典帕克不稳定性所需的重力。本研究的目的是确定如何帕克不稳定性可以明确地确定在弱磁化，快速旋转的螺旋箍缩，其中的旋转提供了一个有效的重力和径向变化的方位场控制，以提供条件，使等离子体是磁浮力向内运动。我们表明，轴向磁场也需要规避传统的电流驱动的磁流体动力学（MHD）的不稳定性，如香肠和扭结模式，将掩盖帕克不稳定性。这些条件可以在麦迪逊等离子体库埃特实验（Madison Plasma Couette Experiment，MPCX）中实现。使用扩展的MHD代码NIMROD等温可压缩等离子体模型进行模拟。线性和非线性制度的不稳定性进行了研究，并得到的线性制度的结果进行了比较，从板的几何形状的分析结果。在此基础上，发现在圆柱形箍缩中，在较大马赫数（M> 5）时，磁浮力机制占主导地位，而在较低马赫数（M <1）时，不稳定性是由于磁场线的弯曲。在中间值的马赫数（1 <M <5）的科里奥利力有一个强大的稳定作用的等离子体。一个可能的方案，在MPCX的帕克不稳定性的实验演示进行了讨论。
2012-05-21 physics.plasm-ph
Simulation of trapped non-neutral plasma dynamics with rotating wall compression
Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH（GSI亥姆霍兹重离子研究中心有限公司）
本研究采用谱宏粒子模拟方案，首次在彭宁-马尔姆伯格阱中模拟旋转壁驱动下非中性等离子体动力学，重现模式演化、模式混合并获取压缩率与驱动频率的依赖关系，为等离子体研究提供新工具。
2026-08-21 physics.plasm-ph
Potential structure of a plasma hole in a rotating magnetized plasma
在美国国家聚变科学研究所的线性ECR等离子体装置HYPER-I中，我们观察到了旋转磁化等离子体中稳态涡旋结构的自发形成。该涡旋在其中心出现一个深的密度腔，即等离子体孔，并被确定为粘性流体中的耗散涡旋（Burgers涡旋）[1]。由涡量分布和离子流场估算的运动粘度比经典值高4个数量级，这可能是由于德拜屏蔽不足或准中性破缺所致.在这里，我们提出的潜在的测量结果和评估准中性打破。结果表明，该势具有钟形轴对称结构，其最大值超过5 Te。用泊松方程计算了准中性破缺程度，其值比实验室常用等离子体的值大3个数量级。这种准中性破缺产生的强电场驱动等离子体空穴的超声速旋转。应该提到的是，在等离子体孔的周围区域中的准中性破缺的程度与通常的实验室等离子体相当。因此，等离子体空穴可以看作是由准中性等离子体包围的非中性核结构。研究非中性等离子体和准中性等离子体的连通结构，特别是它们之间的界面层的涨落是一个很有意义的课题。我们的初步观察表明，在界面层中存在明显的波动。[1]K. Nagaoka，A. Okamoto，S. Yoshimura，M. Kono和M. Y. Tanaka，Phys. Rev. Lett. 89（2002）075001
2004-10-19 physics.plasm-ph
Thermal stability of a weakly magnetized rotating plasma
本文用线性微扰分析方法研究了弱磁化、旋转、分层、光学薄等离子体的热稳定性。我们推导出色散关系和标准的稳定性对轴对称扰动，推广以前的结果，无论是非旋转或非磁化流体。对星系和星系团的热大气的影响进行了讨论。
2012-09-25 astro-ph.GA physics.plasm-ph
Exact kinetic theory for the instability of an electron beam in a hot magnetized plasma
集体束-等离子体相互作用的效率强烈地依赖于系统中激发的主要不稳定性的增长率。然而，在相对论动力学理论的框架内，对于任意磁场和粒子分布的完整不稳定谱的精确计算，直到现在还是未知的。在本文中，我们给出了一个这样的计算的例子回答的问题是否有限的热扩散的等离子体电子能够抑制增长最快的模式在束等离子体系统。结果表明，麦克斯韦等离子体的非相对论温度只能稳定相对论光束的斜不稳定性。相反，通常在实验室束等离子体实验中发现的非麦克斯韦尾部能够大幅降低影响湍流等离子体加热效率的主导纵向模式的增长率。
2013-09-13 physics.plasm-ph
Extended First-Principles Molecular Dynamics Method From Cold Materials to Hot Dense Plasmas
为了提高第一性原理分子动力学（FPMD）方法在稠密等离子体计算中的温度极限，提出了一种基于Kohn-Sham格式的扩展FPMD方法。该扩展方法将高能电子的波函数解析地视为平面波，从而将FPMD方法的应用扩展到热密等离子体区域，而不会遭受巨大的计算成本。此外，该方法继承了Kohn-Sham格式的高精度，并保留了电子结构的信息。这使得扩展方法在计算电离势、X射线吸收/发射光谱、不透明度和高Z密度等离子体的降低方面具有优势，这些都是天体物理学、惯性约束聚变工程和实验室天体物理学特别感兴趣的。
2016-09-07 physics.plasm-ph
A hydrodynamic model of Alfvenic waves and fast magneto-sound in the relativistically hot plasmas at propagation parallel to the magnetic field
研究了相对论热等离子体中的阿尔文波和快磁声。本研究基于一个新的等离子体流体力学模型，该模型包含四个物质场方程：浓度场和速度场\emph{and}、平均反向相对论$γ$函子和反向相对论$γ$函子的通量。发现了三种不同的阿尔文波谱行为的温度区，对于快磁声，得到了四种不同的温度区。所有这些制度显示相当大的变化，从非相对论性制度。解析地得到了平行于外磁场传播的电磁横波的色散方程。数值分析了它们的小频率解。
2021-08-28 physics.plasm-ph
Radiation-induced solitary waves in hot plasmas
本文认为，在热等离子体与热辐射相互作用中，存在着不同于已知等离子体中非线性波类型的辐射感生孤波。有大量的观测证据表明，这些特定的密度波在各种天体的热等离子体中传播。辐射也产生类似于液氦中第二种声音的非绝热密度扰动。
2004-04-19 astro-ph physics.plasm-ph
The frequency of electron-ion collisions in a hot plasma
结果表明，反常的电阻率，热导率，和热等离子体的磁压力可以解释的假设，碰撞电子-离子截面成为常数以上的一些临界温度。这个常数是由离子的大小（电子包络）决定的。它还表明，这一假设遵循从热等离子体与热辐射的相互作用的考虑。
2004-10-15 astro-ph physics.plasm-ph
Enhanced Tuneable Rotatory Power in a Rotating Plasma
解析地导出了旋转磁化等离子体的旋向性。机械旋转导致波沿磁场传播的一个新的截止，并且在该截止之上的偏振旋转是经典磁光法拉第效应和机械光偏振拖曳的总和。利用非常大的有效群指数附近的截止，我们在这里曝光，第一次，极化阻力可以$10^4$大于法拉第旋转GHz频率。旋转导致弱吸收，同时允许直接频率控制，展示了旋转等离子体对于非互易元素的独特潜力。稠密的非中性等离子体的非常大的旋转频率可以在太赫兹区域实现前所未有的陀螺效应。
2020-11-04 physics.optics physics.plasm-ph
Hot-cold plasma transition region: collisionless case
我们研究在热（罕见）和冷（密集）等离子体之间的过渡区在无碰撞制度的过程。我们使用一个三维电磁粒子在细胞（3-D PIC）相对论代码。受太阳大气中的过渡区的启发，等离子体的温度和密度比分别被选择为100和0.01。为了更好地理解所研究的过程，我们进行了两种类型的计算：a）没有任何等离子体粒子之间的相互作用（自由膨胀）和b）与充分的电磁相互作用。在这两种情况下，我们发现冷等离子体电子和质子的流量从冷等离子体到热等离子体占主导地位的热等离子体电子和质子的流量在相反的方向。因此，在系统的较热部分中的等离子体在时间演化期间变得更冷且更密集。在粒子之间没有任何相互作用的情况下，冷等离子体电子和质子自由地穿透到热等离子体中。但是，冷等离子体电子比冷等离子体质子更快，因此它们比质子更深入系统的热部分。因此，在系统的较热部分中等离子体的电子和质子成分的冷却是不同的。另一方面，在电磁相互作用的情况下，由于等离子体的性质，它试图保持总电流恒定（在我们的情况下接近零），冷等离子体电子与冷等离子体质子一起穿透到系统的较热部分。在这些过程中，在过渡区产生的等离子体波减少了从热等离子体逃逸到较冷等离子体中的电子数量。因此，这些波支持热等离子体和冷等离子体之间的温度跳跃。
2017-09-22 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Ha spectroscopy for hot plasma parameters measurement
提出了一种测量高温等离子体参数的新光谱方法。该方法基于Ha剖面监测。该配置文件被准确地计算了广泛的等离子体参数（n $_e \sim $ 10 $^{14} ÷$ 10 $^{17}$ cm $^{-3}$，T $_e \sim 1÷$ 500 eV）使用该方法在实验中给出了电子密度和离子温度依赖性的时间。测量结果与抗磁环日期吻合良好。关键词：氢$_α$谱，谱线轮廓，密度和高温测量。
1998-09-16 physics.ins-det physics.plasm-ph
Small amplitude ion-acoustic solitary waves in a four-component magneto-rotating plasma with a modified Cairns-Tsallis distribution
研究了由冷流体离子、热正电子和双温电子（冷电子和热电子）组成的磁旋转等离子体中，当电子服从修正的Cairns-Tsallis分布时的小振幅离子声孤立波.利用约化微扰方法，导出了Korteweg-de Vries方程和修正的Korteweg-de Vries方程，得到了小振幅离子声孤波解。数值分析了孤立波解与非广延q参数、非热α参数和等离子体物理量的关系。我们发现非广延q参数和非热α参数等对离子声孤立波有显著的影响。
2022-12-07 physics.plasm-ph physics.space-ph
Evidence of Catalytic Production of Hot Atomic Hydrogen in RF Generated Hydrogen/Helium Plasmas
对射频产生的低压H2/He等离子体中的氢巴耳末系线的线形的研究产生的结果表明，氦和氢物种之间的催化过程导致“热”（约1000 K）的产生。28 eV）原子氢。即使远离电极的“热”原子氢是主要的H2/He等离子体。对于这些等离子体，冷原子氢和热原子氢（热/冷>2.5）的线形状、相对线面积对于电极之间的区域和远离电极的区域非常相似。相比之下，在H2/H2O中，在电极之间仅发现“温”（<5eV）氢（温/冷<1.0），并且仅冷氢远离电极。早期的假设，在等离子体中的优先氢线加宽的结果从加速的离子氢在电极附近，和Ar/H2+的特殊的电荷交换特性是清楚地被目前的结果，表明氢原子线形状是相似的H2/He等离子体在整个相对较大的圆柱形（14厘米ID × 36厘米长）腔。
2005-09-14 physics.gen-ph physics.plasm-ph
Potential equations for plasmas round a rotating black hole
相对论性多流体等离子体的广义亥姆霍兹方程可以积分为轴对称平衡，与理想磁流体力学中的磁通量守恒定律非常相似（J.D. Bekenstein和E. Oron，Phys.Rev.D18，1809（1978））。结果是，对于每个流体成分，两个通量函数和极向流函数的势方程。本文将四势A_v的安培方程简化为类时分量和环向分量的两个耦合方程。因此，对于双组分等离子体，我们总共有四个势方程，它们可以从变分原理导出。
2000-05-17 astro-ph physics.plasm-ph
Ponderomotive acceleration of hot electrons in tenuous plasmas
在假设激光脉冲长度小于等离子体波长的条件下，导出了相对论电子以任意动量注入线偏振激光脉冲在稀薄等离子体中传输时的振荡中心哈密顿量。对于在强激光驱动下与离子碰撞时产生的热电子，确定了多种有质动力加速机制，并且在等离子体密度低至10^17 cm-3时，激光色散会影响该过程。假设a/gamma_g << 1，阻止了冷等离子体的净加速，还证明了从初始能量gamma_0 <~ Gamma加速的热电子的归一化能量gamma不超过Gamma ~ a gamma_g，其中a是归一化激光场，gamma_g是群速度洛伦兹因子。然而，γ ~ γ是在很宽的初始条件范围内实现的，因此预测了热电子分布的截止。
2009-02-09 physics.class-ph physics.plasm-ph
On the number of atomic configurations in hot plasmas
本研究针对高温等离子体电子组态计数问题，提出含分数阶Bessel函数的近似精确公式，给出级数展开提精度的方法，为不透明度计算前置的组态生成算法提供关键支撑。
2025-01-16 physics.atom-ph physics.plasm-ph
