Alternating Current Adiabatic Compression Tokamak: A New Way to Fusion Reactor
提出了一种新的磁约束聚变方案。简单的数值计算表明，在托卡马克中，通过大小半径绝热压缩，仅用OH加热就可以实现D-T等离子体的点火。压缩等离子体的密度和温度可分别达到1-3*10^22/m^3和15- 25 keV。在R 0 = 1.8m的情况下，交流绝热压缩脉冲可产生400 MW聚变功率。
2018-06-15 physics.plasm-ph
Nonlocal adiabatic theory. II. Nonlinear frequency shift of an electron plasma wave in a multidimensional inhomogeneous plasma
在这篇文章中，我们提供了一个一般的推导的非线性频移，$δω$，正弦电子等离子体波（EPW），变化缓慢，足以在配套文件中得出的结果，在行动的分布函数，应用。我们首先考虑的情况下，当EPW单调增长，然后单调衰减的均匀等离子体。在这种情况下，我们在波的频率，它不收敛回其线性值作为波衰减到小振幅的滞后。然后，我们解决的$δω$的EPW，保持增长的一维（1-D）非均匀等离子体的推导。我们发现，通常情况下，频移不仅取决于当地的EPW振幅和波数。它还取决于密度变化的整个历史，正如波所经历的那样。在多维不均匀等离子体中，由$δω$假定的值通常不同于在1-D中导出的值，因为由于横向电子运动，除了等离子体不均匀性之外，还必须考虑$δω$中的滞后。因此，除非EPW在均匀的一维等离子体中保持增长，否则不能导出作为局部波振幅和波数的函数的$δω$ \textit{a priori}。由于作用量分布函数的非定域性，$δω$依赖于EPW振幅和等离子体密度变化的整个历史。
2017-09-15 physics.plasm-ph
Adiabatic Focusing of a Long Proton Bunch in Plasma
我们在实验中表明，一个长的，相对论质子束集中的等离子体绝热响应。自由等离子体电子迁移以中和聚束的空间电荷场，并且聚束因此被由其自身电流产生的方位角磁场聚焦，该方位角磁场不被径向电场平衡。由于束团的长度远大于等离子体电子的波长，束团也经历自调制不稳定性。因此，尾波场的振幅沿束团和沿等离子体增长，并且自调制的散焦效应可以变得比绝热聚焦效应占主导地位。我们发现，当播种的自调制与前一个电子束，绝热响应的效果和自调制的效果之间的过渡依赖于种子尾场的振幅。
2022-08-25 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Propagation of arbitrary amplitude nonlinear quantum ion-acoustic waves in electron-ion plasmas: Dimensionality effects
研究了由等温或绝热离子组成的完全简并量子电子-离子等离子体中任意振幅离子声孤波（IASW）和周期波（IAPW）的传播。结果表明，系统的维数和自由度起着至关重要的作用，在匹配的标准，这种波的传播。此外，它揭示了绝热离子的情况下，不同于等温的，在某些情况下，存在一个分数离子温度上限IAPW的存在。结果还表明，对于等温和绝热离子等离子体，振幅随分数离子温度变化的规律是完全不同的。
2010-10-13 physics.plasm-ph
Double-Adiabatic Equations of State for Relativistic Plasmas
University of Oxford（牛津大学）；Merton College, Oxford（默顿学院）；Lady Margaret Hall, Oxford（玛格丽特夫人学院）；University of Michigan（密歇根大学）
本文基于系统对称性推导绝热定律，恢复了等离子体的绝热方程状态，并扩展到相对论领域，揭示了双绝热方程状态与压力各向异性之间的关系。
2026-09-18 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Extra invariant and plasma inhomogeneity to improve zonal flow
本文探讨了绝热不变量和等离子体不均匀性对磁聚变中带状流的影响，发现不变量减小能改善带状流，并提出了等离子体不均匀性导致其减小的条件。
2023-09-11 physics.plasm-ph
Magnetically confined charged particles: From steep density profiles to the breaking of the adiabatic invariant
Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT（艾克斯-马赛大学，土伦大学，法国国家科学研究中心，理论物理中心）；CEA, IRFM（法国原子能和替代能源委员会，核聚变国际研究设施）
本研究探讨了磁约束等离子体中粒子轨迹稳定性及临界不变量破坏的机制，揭示了燃烧等离子体中高能粒子混沌动力学对回旋动能学建模基础的影响。
2025-12-22 physics.plasm-ph
Adiabatic sheath model for beam-driven blowout plasma channels
针对等离子体尾场加速器中吹出鞘层分布函数不准确或依赖先验参数的问题，本文基于力平衡提出绝热鞘层模型，实现了鞘层分布的自洽描述，并更准确地估计了吹出通道平衡半径。
2024-11-22 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Comment on "Adiabatic Expansion of Electron Gas in a Magnetic Nozzle" by Kazunori Takahashi, Christine Charles, Rod Roswell, and Akira Ando, Phys. Rev. Lett. Vol. 120, 045001 (2018)
在固定体积和压力下的热容作为电离度的函数，以图形方式描绘为倒数温度和电离度的函数。多变指数是作为相同变量的函数计算的;因为它不是常数，部分电离的等离子体只能近似为多变流体。与此同时，提出了利用阿尔文波加热磁喷管推进射流中等离子体的设想。
2020-08-04 physics.plasm-ph
Dust-acoustic envelope solitons in super-thermal plasmas
通过对非线性薛定谔方程（NLSE）的分析，研究了电子-正电子-离子-尘埃等离子体（包含超热电子、正电子和离子以及带负电荷的绝热尘埃颗粒）中尘埃声波的调制不稳定性.为了得到NLSE，已采用约化摄动方法。观察到两个不同的参数区域的稳定和不稳定的DW。超热电子，正电子和离子的存在显着修改的稳定和不稳定的区域。临界波数$k_c$（调制不稳定性开始）取决于超热电子、正电子和离子以及绝热尘埃浓度。
2019-04-03 physics.plasm-ph
Dynamics of antiproton plasma in a time-dependent harmonic trap
本文利用时间依赖变分流体模型描述准一维装置中的反质子等离子体，保留热与库仑效应，并通过拟设将动力学约化为非线性微分方程，完成实际参数下的绝热冷却数值模拟。
2021-06-21 physics.plasm-ph
Solitary waves and double layers in complex plasma media
一个复杂的等离子体介质（包含凯恩斯非热电子物种，热惯性离子物种，和固定的正电荷尘埃（PCD）物种（使等离子体系统非常复杂）被认为是。利用赝势方法研究了PCD粒子、非热电子粒子和绝热离子温度对离子声孤波和双层波的影响，该方法适用于任意振幅的非时变孤波和双层波.据观察，PCD物种的存在降低了IA波的相速度，并因此支持IA亚音速压缩SW在这样的电子-离子-PCD等离子体。另一方面，绝热离子温度和非热或快电子数量的增加导致亚音速慢波形成的可能性降低，从而将亚音速慢波转换为超音速慢波。在非热参数达到一定值后，既有正负电势的IA超声SW，也有只有负电势的DL。介绍了这一工作在空间环境中的应用（即地球的中间层、彗星的尾巴、木星的磁层等）。和实验室设备，其中的温离子和非热电子物种以及PCD物种已被观察到，简要讨论。
2021-01-26 physics.plasm-ph
Self consistent hydrodynamic description of the plasma wake field excitation induced by a relativistic charged-particle beam in an unmagnetized plasma
本文对细长相对论电子束在非磁化过密等离子体中的传输，提出了一个自洽的非线性流体动力学理论。束粒子的轨迹以及它们的速度扩散的随机分量由各向异性温度建模，允许束动力学近似为3-D绝热膨胀/压缩。{It结果表明，即使在不存在非线性等离子体尾流力的情况下，由于绝热压缩/稀疏的非线性效应，也可以实现光束在横向上的局域化，并构造出相干定态.数值计算揭示了光束聚焦和散焦的可能性，但通过适当的调整，光束的寿命可以显着延长，从而观察到横向振荡，{类似于}热波和Vlasov动力学模型中预测的。
2017-06-30 physics.plasm-ph
Ion Modes in Dense Ionized Plasmas through Non-Adiabatic Molecular Dynamics
我们进行非绝热模拟的基础上的电子力场（EFF）的波包分子动力学的变种温暖的致密铝。静态离子-离子结构因子与密度泛函理论（DFT）的比较被用来验证该技术在整个范围内的温度和密度跨越温暖的致密物质制度。专注于一个特定的温度和密度（3.5 eV，5.2克/厘米3），我们报告的动态结构因子和色散关系在各种绝热和非绝热技术的差异。我们发现EFF产生的色散关系与更稳健和绝热的Kohn-Sham DFT密切一致。
2020-11-20 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.plasm-ph
On Nonlinear Evolutions of the Intense, Short Laser Pulse in the Under-Dense Plasma
采用粒子模拟方法研究了等离子体尾流激发下超短超强激光脉冲的非线性演化。脉冲长度比等离子体波长更长和更短都被考虑。结果表明，只要等离子体在脉冲共移（PCM）坐标系中由于可压缩的辐射反反应而非常缓慢地演化，系统就表现出绝热行为。在PCM坐标系中结合洛伦兹变换适当地应用局部守恒定律，给出了绝热区的一种复杂的处理方法。在这种情况下，方程的整体脉冲演变减少到一个单一的方程在全球脉冲群速度。由于等离子体波和辐射的局部相速度之间已被证明是相等的，因此在该制度中，在全球群速度和等离子体色散中观察到异常。群速度表现出非显式的密度依赖性，并在很长一段时间的传播保持在线性值以上。这些结果成功地检查对PIC模拟和它们的一致性与其他系统的演变和物理直观充分讨论。之后，相互作用的局部性检查的等离子体色散和由此产生的光谱演化。研究发现，当脉冲长度大于等离子体波长时，等离子体波在脉冲区域内的演化导致了强的光相位调制和振幅调制，从而破坏了绝热描述。这些现象的发展是通过产生有效的辐射反反应。
2018-04-25 physics.plasm-ph
Expanding CGL: The CGL double-adiabatic approximation in the Expanding Solar Wind
本研究针对太阳风膨胀热力学观测偏离CGL双绝热理论的问题，采用结合理想MHD的膨胀盒模型（EBM）引入横向膨胀效应，发现其导致的冷却效应使结果偏离预测与观测，证实加热机制对抵消膨胀冷却至关重要。
2024-03-06 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Stabilization of nonlinear plasma waves by radiation
结果表明，等离子体与热辐射的相互作用导致稳定的周期性和孤立的非线性等离子体波。在Looney和Brown的实验中确实观察到了稳定的周期性非线性等离子体波。在等离子体中存在许多分支的辐射诱导孤立波，特别是对应于吸积盘中热等离子体中的密度波。
2004-11-22 physics.plasm-ph
Nonlinear three wave interaction in pair plasmas
结果表明，非线性三波相互作用，所描述的矢量乘积型非线性，在对等离子体意味着更多的限制条件的双能量转移，相比，电子-离子等离子体。
2010-07-27 physics.plasm-ph
Covariant kinetic theory of nonlinear plasma waves interaction
本文发展了一种严格的、最一般的协变动力学方法来研究相对论性Vlasov等离子体中的非线性波相互作用。典型的非线性等离子体反应是由非线性等离子体电导率测量的非线性电流，这些量是在相对论性Vlasov-麦克斯韦方程组的基础上导出的。知道非线性等离子体电导率，使我们能够确定所有的等离子体模式非线性激发等离子体。一般的非线性电导率的协变形式提供了第一个任何值的等离子体温度和整个复杂的频率平面的正确的解析延续。进一步的分析被限制到一个正确的相对论粒子分布是消失的粒子速度大于光速。在非相对论等离子体温度的限制下，协变非线性电导率与标准的非协变非相对论结果有很大的不同，后者仅在无限大光速$c \to \infty$的形式极限下才能达到。
2005-09-28 physics.plasm-ph
Nonlinear frequency shift of electrostatic waves in general collisionless plasma: unifying theory of fluid and kinetic nonlinearities
导出了一般无碰撞等离子体中强朗缪尔波的非线性频移的透明渐近形式。该公式同时描述了流体和动力学效应。流体的非线性表示，第一次，通过等离子体介电函数，和动力学非线性帐户的光滑分布和捕获粒子束。各种已知的极限标度作为特殊情况再现。计算避免了微分方程，并可直接推广到其他非线性等离子体波。
2015-07-27 physics.plasm-ph
An Explicit Solution for Nonlinear Plasma Waves of Arbitrary Amplitude
基于已知的非线性等离子体波的隐式解，得到了谐波分解形式的显式解。所得到的解显示出非线性等离子体波的陡化机制作为一个结果，增加谐波的贡献，并可用于涉及非线性等离子体波过程的理论研究。
1998-09-09 physics.plasm-ph
Two-dimensional simulations of nonlinear beam-plasma interaction in isotropic and magnetized plasmas
采用二维粒子模拟方法研究了低密度电子束与均匀等离子体的非线性相互作用。我们专注于形成相干相空间结构的情况下，当一个宽的二维波谱被驱动不稳定，我们还研究了这些结构的非线性演化是如何受到外部磁场。在各向同性等离子体的情况下，由于双流和倾斜不稳定性的综合影响的非线性建立的压缩模式被发现存在和二次不稳定性的增长机制破坏BGK-型非线性波被确定。在弱磁场中，束-等离子体相互作用非线性阶段，束激发等离子体波的能量主要流向平行于磁场传播的短波长上混杂波，而在强磁场中，谱能量则转移到斜向传播的静电哨声上。
2012-02-27 physics.plasm-ph
A machine learning based Bayesian optimization solution to nonlinear responses in dusty plasmas
非线性频率响应分析是一种广泛使用的方法，用于确定存在非线性的系统动力学。在尘埃等离子体中，等离子体-颗粒相互作用（例如，颗粒充电波动）可以通过单颗粒非线性响应分析来表征，而颗粒-颗粒非线性相互作用可以通过多颗粒非线性响应分析来确定。提出了一种基于机器学习的尘埃粒子非线性响应分析中运动方程的确定方法。以贝叶斯方式搜索参数空间允许将模拟的非线性响应曲线与实验测量的非线性响应曲线匹配所需的参数的有效优化。
2020-10-23 physics.plasm-ph
Magnetic Field of Relativistic Nonlinear Plasma Wave
研究了相对论非线性三维等离子体波的纵向和横向磁场行为。它示出的波的磁场是不同于零，并执行更高的频率振荡相比，等离子体电子的频率。非线性的增加导致磁场的增强。非线性等离子体波的相位波前弯曲引起横向磁场振荡。数值结果与弱非线性情况下的分析结果吻合较好。
2000-07-20 physics.plasm-ph
Nonlinear wave propagation through cold plasma
用非线性微扰法研究了电磁波在冷碰撞自由等离子体中的传播。结果表明，该方程可以简化为修正的Kortweg-de Vries方程。
1998-04-01 physics.plasm-ph
Multi-region relaxed magnetohydrodynamics in plasmas with slowly changing boundaries --- resonant response of a plasma slab
最近提出的动力学扩展的泰勒松弛，\emph{multi-region relaxed magnetohydrodynamics}（MRxMHD）的绝热极限进行了总结，特别注意相对磁螺旋度的适当定义。使用一个简单的两个区域，剪切磁场模型类似的Hahm-Kulsrud-Taylor（HKT）波纹边界板模型的形式主义。在MRxMHD的线性梯度-Shafranov方程适用，即使在有限的波纹振幅。边界波纹的绝热导通在谐振表面处激发出对抗重联的屏蔽电流片。扰动磁场作为纹波幅度的函数计算调用由电流片分开的两个区域中的磁螺旋度守恒。在低纹波振幅下，电流片的每一侧上出现“半岛”，将旋转变换锁定在谐振值。超过一个临界振幅，这些岛屿消失，旋转变换发展一个不连续的电流片。
2017-03-17 physics.plasm-ph
Nonlinear Plasma Wave in Magnetized Plasmas
磁化无碰撞等离子体中的非线性轴对称圆柱形等离子体振荡是一种用于描述超短相对论强激光脉冲激发等离子体尾波后电子流体在轴上坍缩的模型。我们提出了一个强非线性振荡的分析描述表明，磁场阻止关闭的激光脉冲后面形成的腔。这种效应与激光等离子体相互作用的3D PIC模拟证明。对快电子在磁场作用下的电子感应加速器振荡进行了分析，揭示了在实验中观察到的电子束团象的特征性"四射线星"图样[T. Hosokai等人，物理修订信函97，075004（2006）]。
2013-04-25 physics.plasm-ph
A Nonlinear Dynamics Characterization of The Scrape-off Layer Plasma Fluctuations
导出了等离子体密度动力学的随机微分方程，与实验测量的分布和理论的二次非线性一致。等离子体密度是由一个乘法维纳过程驱动的，并在湍流相关时间尺度上演化，而线性增长是由波动水平二次阻尼。通过对两个间歇分布的Langevin表示的分析，研究了非线性动力学对二次非线性的敏感性，证明了二次非线性与伽玛分布的一致性.
2012-10-04 physics.plasm-ph
A novel numerical scheme for nonlinear electron-plasma oscillations
在这项工作中，我们提出了一个易于编码的高阶有限体积半离散格式，通过数值求解电子流体方程来分析电子-等离子体振荡的非线性行为。本方法采用四阶精度的中心加权基本无振荡重建（CWENO 4）多项式估计在网格单元界面的数值通量，和一个四阶龙格-库塔法的时间积分。数值实现的验证通过再现早期的结果为非耗散和耗散冷等离子体。本方案的稳定性示出了在一个冷的非耗散等离子体中的非线性电子等离子体振荡的数百个等离子体周期，这也显示了一个可以忽略不计的数值耗散。四阶精度的现有方法也证实了通过评估的非线性电子等离子体振荡在一个冷的非耗散等离子体的误差收敛。
2018-02-11 physics.plasm-ph
Nonlinear absorption of high-intensity shortwave radiation in plasma within relativistic quantum theory
从等离子体中密度矩阵在电子与离子受激韧致辐射作用下的量子动力学方程出发，在相对论量子理论的基础上，得到了等离子体中强短波辐射的非线性吸收率。经典麦克斯韦和简并量子等离子体被认为是高强度的X射线激光。阐述了强激光辐射的非线性吸收率与偏振态的不同依赖关系。
2015-07-13 physics.plasm-ph
Accelerating self-modulated nonlinear waves in weakly and strongly magnetized relativistic plasmas
本文将描述相对论电子-正电子等离子体中圆极化波自调制的非线性薛定谔方程转化为修改的第二Painlevé方程，获得了依赖于磁化强度的加速传播波解，该解允许波逆转传播方向，不同于恒速孤子解。
2023-09-12 physics.plasm-ph
Nonlinear phenomena of generation of longitudinal electric current by transversal electromagnetic field in plasmas
对横向电磁场与无碰撞等离子体的非线性相互作用进行了分析。导出了电子气任意简并度的无碰撞等离子体中电流的计算公式。它已经出现，非线性帐户导致发生的纵向电流沿波矢量的方向。该第二电流与在经典线性分析中接收的已知横向电流正交。
2015-02-16 physics.plasm-ph
Instability and dynamics of two nonlinearly coupled laser beams in a plasma
在弱非线性相对论条件下，研究了等离子体中两束激光的非线性相互作用。激光束的演化由两个非线性薛定谔方程控制，该方程与慢等离子体密度响应耦合。我们研究了拉曼前向和后向散射不稳定性以及布里渊和自聚焦/调制不稳定性的增长率。通过对含时非线性方程组的直接模拟，研究了不稳定性的非线性演化。
2006-05-16 physics.plasm-ph
Amplification of External EM-wave by Nonlinear Wake Waves in Cold Plasma
研究了在冷等离子体中运动的相对论电子束团产生的非线性一维尾波与外部单色线性极化平面电磁波的相互作用。在等离子体参数和束团参数一定的条件下，非线性尾波会出现明显的尖峰，在此等离子体电子密度达到最大值，等离子体电子速度接近破波极限，即刚性驱动束团的速度。提出的计算表明，外部EM波，通过等离子体传播，正常的聚束速度，在这样的条件下，可以放大内的尖峰，由于与等离子体电子的相互作用。汤姆逊散射在尖峰上的电磁波也被放大。在不同的电磁波-等离子体-电子束团系统参数条件下，得到了这两种情况下的放大因子。当电磁波的频率接近尖峰等离子体频率时，会发生附加放大。
1999-07-01 physics.plasm-ph
Nonlinear interaction of electromagnetic field with quantum plasma
对横向电磁场与量子无碰撞等离子体的非线性相互作用进行了分析。推导了任意温度下量子无碰撞等离子体中电流的计算公式。它已经出现，非线性帐户导致发生的纵向电流沿波矢量的方向。该第二电流与在经典线性分析中接收的已知横向经典电流正交。考虑简并电子等离子体的情况。结果表明，对于简并等离子体，电流的计算公式不含求积。在这个公式中，我们分配了已知的Kohn奇点（W。Kohn，1959）。
2014-02-06 physics.plasm-ph
Nonlinear plasma waves driven by short ultrarelativistic electron bunches
提出了准静态近似理论，并利用新型类静电粒子模拟程序研究了超相对论电子驱动束对非线性等离子体波的激发。假设光束占据一个无穷小的体积，我们发现的半径和长度的等离子体气泡中形成的驱动程序的变化值的光束电荷。气泡形成的机制是通过开发简单的模型，在大电荷的气泡解释。等离子体电子驱逐的驱动器电荷激发二次等离子体波，复杂的气泡边界附近的等离子体电子流。
2017-08-31 physics.plasm-ph
Two-Fluid Nonlinear Theory of Response of Tokamak Plasma to Resonant Magnetic Perturbation
本文提出了H模托卡马克等离子体中单个撕裂稳定有理表面驱动的磁重联的双流体非线性理论。表面被假定为与所施加的共振磁扰动（RMP）的主导螺旋谐波之一共振。本文所描述的理论与理解托卡马克等离子体中RMP诱导的边缘局域模（ELM）抑制的物理问题密切相关。
2018-08-13 physics.plasm-ph
The separation of ions and fluxes in nonlinear ion-acoustic waves
天然或实验室来源的多物种等离子体通常被认为是非线性离子声波的宿主。我们提出了由多个离子种群，电子和尘埃等离子体中的非线性离子声波引起的离子通量的计算。以下等离子体模型被认为是：一个电子-离子等离子体与冷离子，一个双离子等离子体与两种类型的温暖的带正电荷的离子，和尘埃双离子等离子体。结果表明，在电子-离子等离子体中，波致离子流与非线性离子声波的相速方向相反。在双离子等离子体中，离子声波有快波和慢波两种模式。在非线性快离子声波中，两种离子的通量被发现是共同指向的，并且逆着波漂移。在慢波中，离子的非线性通量指向相反的方向。这一结果证明了利用这些非线性波诱导的离子流来有效分离等离子体中的离子的可能性。在尘埃双离子等离子体中，慢离子声波的超非线性机制可以强化离子分离过程。
2021-07-20 physics.plasm-ph
Suppressed Stiffness of energetic particle transport due to thermal plasma nonlinearity in tokamak plasmas
Max Planck Institute for Plasma Physics（马克斯·普朗克等离子体物理研究所）
通过全局回旋动理学模拟，发现热等离子体非线性效应可降低高能粒子输运刚度，改变模式饱和标度，对ITER等燃烧等离子体预测建模至关重要。
2026-06-15 physics.plasm-ph
Nonlinear theory of intense laser-plasma interactions modified by vacuum-polarization effects
修正了经典的非线性激光-等离子体相互作用理论。考虑极端激光引起的真空极化效应作为非线性介质响应，从Heisenberg-Euler拉格朗日密度出发，通过一阶量子电动力学（QED）效应的导数修正，导出了单色激光场的一维波动方程.发展了一个更适合描述极端激光与高能密度等离子体相互作用的模型。在结果中，真空极化的增强效应将被讨论和显示。
2013-03-14 physics.plasm-ph
Effects of plasma nonuniformity on toroidal Alfvén eigenmode nonlinear decay
该研究采用非线性回旋动理学方程分析非均匀等离子体中TAE参量衰变，揭示非均匀性增强耦合并改变自发衰变判据，同时探讨其对模式饱和与高能粒子输运的意义。
2024-01-15 physics.plasm-ph
Nonlinear propagation of broadband intense electromagnetic waves in an electron-positron plasma
提出了描述强电磁脉冲在正负电子等离子体中非线性演化的动力学方程。分析了相对论强部分相干脉冲的调制不稳定性，发现调制不稳定性受到脉冲谱宽的抑制。对一维动力学光子方程进行了数值研究。计算机模拟揭示了局域宽带脉冲的Fermi-Pasta-Ulam类复现现象。这一结果对于理解宽带强电磁脉冲在激光等离子体系统中e-p等离子体中的非线性传播以及天体物理等离子体环境中的作用具有重要意义。
2006-07-19 physics.plasm-ph
Translating oscillatory nonlinear structure in a plasma boundary
通过Madelung分解，构造了由Stenflo和Gradov导出的描述半无限等离子体中静电表面波的修正非线性Schrodinger方程的精确周期行波解.讨论了双稳定平衡点存在的条件。分析了一个守恒定律以及该模型所允许的调制不稳定性。
2009-12-18 physics.plasm-ph
Linear and nonlinear wave propagation in weakly relativistic quantum plasmas
我们考虑最近导出的弱相对论量子等离子体动力学模型。我们发现，在高密度和强磁场的情况下，自旋轨道相互作用和托马斯旋进的影响会改变磁化等离子体的线性色散关系.此外，研究了非磁化等离子体中电磁脉冲产生的有质动力。结果表明，在这种情况下，自旋-轨道相互作用总是对有质动力的量子部分做出重要贡献。
2012-09-20 physics.plasm-ph
Nonlinear dynamics of electromagnetic pulses in cold relativistic plasmas
本文从非线性动力学的角度研究了非线性电磁脉冲在一维相对论电子-离子等离子体中的自洽传播。我们展示了如何一系列的哈密顿分岔产生的电场是相关的粒子加速的问题。这些分叉的解决方案和早期的分析结果之间的连接。
2004-10-19 physics.plasm-ph
Radiation reaction force induced nonlinear mixing of Raman sidebands of an ultra-intense laser pulse in a plasma
通过在等离子体电子的运动方程中微扰地引入Landau-Lifshitz辐射反作用力的首阶项，研究了超强激光脉冲在等离子体中的受激喇曼散射。在这种近似下，辐射反作用力引起非线性电流密度的相移，驱动两个拉曼边带（反斯托克斯波和斯托克斯波），表现为两个边带的非线性混合。这种混合导致前向拉曼散射不稳定性增长的强烈增强。
2013-07-15 physics.plasm-ph
Nonlinear excitation of geodesic acoustic mode by toroidal Alfvén eigenmodes and impact on plasma performance
利用非线性陀螺动力学理论研究了环形Alfvén本征模（TAE）对测地声学模（GAM）的自发非线性激发。发现非线性衰减过程依赖于热离子β值。这里，β是等离子体热磁压力比。在低β极限下，TAE在环向诱导剪切Alfvén波连续谱间隙中衰减为GAM和TAE下边带;而在高β极限下，TAE在连续谱间隙中衰减为GAM和传播动力学TAE。这两种情况下的自发衰变条件进行了研究。导出了GAM和子波的非线性饱和能级。计算了相应的能量平衡和波粒能量向热等离子体的转移。热等离子体加热的影响进行了讨论。
2019-01-05 physics.plasm-ph
Nonlinear MHD simulation of core plasma collapse events in stellarators
利用三维非线性磁流体动力学模拟研究了仿星器实验中观测到的堆芯坍缩事件。在像Wendelstein 7-X这样的低磁剪切配置中，旋转变换轮廓对环向电流密度非常敏感。研究了具有局部环形电流密度的3D平衡。如果环向电流密度在等离子体小半径的中间局部跟随，则旋转变换也局部改变。磁岛的出现有时会引起磁拓扑的变化。用全三维非线性MHD程序研究了MHD不稳定性的非线性行为。发现了以下序列。首先，在等离子体芯中出现高n气球型模结构，然后模线性增长。高n气球模式非线性耦合和饱和。模式结构改变为低n模式。在该阶段，由于非线性耦合，磁场结构变得强随机进入等离子体核心。最后，等离子体压力沿着随机场线扩散，然后核心等离子体压力下降。这是用强非线性耦合解释堆芯坍塌事件的一个重要结果。
2021-05-11 physics.plasm-ph
Nonlinear Frequency Shift in Raman Backscattering and its Implications for Plasma Diagnostics
本文研究了强激光脉冲在等离子体中的喇曼后向散射辐射。拉曼后向散射的弱非线性色散关系预测的强度和密度依赖的频率偏移，这是相反的建议，由一个简单的相对论考虑。这一观察结果已基准对实验结果，提供了一种新的诊断激光等离子体相互作用。
2016-11-09 physics.plasm-ph
Nonlinear Mixing of Waves in a Yukawa One Component Plasma
本文通过二维Langevin分子动力学模拟研究了Yukawa单分量等离子体中的非线性波混合现象，发现三波混合机制主导激发模式间的相互作用，且模拟结果与fKdV模型的数值研究高度一致，验证了该模型在描述尘埃等离子体弱非线性动力学方面的适用性。
2025-07-04 physics.plasm-ph
Nonlinear oscillations and waves in multi-species cold plasmas
通过构造两组二阶非线性解，重新审视了多组分等离子体中非线性振荡的时空演化，为相位混合物理学提供了更多的见解。第一个解决方案表现出完美的振荡的线性政权和相位混合出现只有非线性的二阶作为有质动力的响应。这种反应可以是直接的，也可以是间接的。有质动力的间接贡献出现通过自洽产生的低频场。此外，有质动力的相混合过程中的直接和间接的贡献进行了探讨，它被发现，间接的贡献是可以忽略不计的电子-离子等离子体的情况下，它消失的电子-正电子等离子体，但代表一个相等的贡献在电子-正电子-离子等离子体。然而，第二个解决方案并没有表现出任何相位混合，由于没有有质动力，但在一个未失真的非线性行波的结果。这些研究与实验室/天体物理多物种等离子体有关。
2016-12-09 physics.plasm-ph
Nonlinear magnetoplasmons in strongly coupled Yukawa plasmas
基于广泛的分子动力学模拟，报道了强耦合二维磁化汤川等离子体中存在磁等离子体频率倍数的振荡。这些模式是伯恩斯坦模式的类似物，这些模式被强粒子间关联重整化。它们的性质在理论上解释了一个介电函数，结合了磁场，强相关性和有限温度的综合效果。
2010-03-13 physics.plasm-ph
SRS-SBS competition and nonlinear laser energy absorption in a high temperature plasma
激光在等离子体电晕中的受激喇曼散射和布里渊散射是惯性约束聚变研究中的突出问题。受激拉曼散射可在等离子体四分之一临界密度附近产生激光能量的显著部分的吸收，所述等离子体四分之一临界密度与等离子体空化和热电子的产生相关。相比之下，受激布里渊散射在低密度等离子体中工作，并阻止激光进入吸收区。在本文中，我们报告的结果分析这两个参数的不稳定性的竞争与一系列的一维动力学模拟的激光等离子体相互作用。通过改变等离子体参数如离子声波阻尼、等离子体膨胀速度的发散或激光带宽来控制布里渊散射，我们证明了在热的弱碰撞等离子体中控制非线性激光吸收和散射水平的可能性。
2021-04-30 physics.plasm-ph
Stability of nonlinear one-dimensional laser pulse solitons in a plasma
在最近的一维数值流体模拟研究中[Saxena等人，Phys.Plasmas 13，032309（2006）]中，发现不稳定性与相对论冷等离子体模型中耦合到电子等离子体波的调制光脉冲的一类特殊的一维非线性解相关联。这里示出的不稳定性可以理解的基础上的受激拉曼散射现象和调制结构的后缘中的密度突发的发生是由非线性相位混合机制引起的爆炸性不稳定性的表现。
2008-09-11 physics.plasm-ph
