Fitting the dielectric response of collisionless plasmas by continued fractions
本文提出了一种计算任意简并度下热无碰撞等离子体介电响应的近似方法。一个T-分数表示从已知的小和大的参数的介电函数的实部的扩展。用一种改进的Q-D算法生成连分数的部分分子和部分乘子。对于退化参数$θ$的几个典型值，给出了扩展系数和部分分子和命名的扩展表，允许容易地实现拟合函数。并进行了误差分析。
2009-08-06 physics.plasm-ph
Ion-acoustic solitary waves in a partially degenerate plasma
研究了任意振幅的离子声（IA）孤立波在非磁化、无碰撞、电子和正电子均具有有限温度简并度的均匀电子-正电子-离子（e-p-i）等离子体中的传播.从经典离子的流体方程组和简并电子、正电子的费米-狄拉克分布出发，导出了IA波的线性色散关系。可以看出，波色散显着修改由于正电子物种的存在和有限的温度简并的电子和正电子的影响。在非线性区域，Sagdeev的赝势方法被用来研究非线性IA-SW的存在域和演化的参数，与有限温度简并度，背景数密度，和热能的电子和正电子。结果表明，与经典的电子-离子等离子体不同，亚音速和超音速IA-SW都可以存在于部分简并的e-p-i等离子体中。
2022-10-18 physics.plasm-ph
Beltrami-Bernoulli Equilibria in Plasmas with Degenerate Electrons
研究了一类新的由电子简并压力维持的双Beltrami-Bernoulli平衡。结果表明，由于电子的简并性，即使在零温等离子体中，也可能存在非平凡的Beltrami-Bernoulli平衡态。这些状态，概念上，研究表明，存在新的能量转换途径，例如，简并能量转换成流体动能。这种状态可能与致密天体有关，如白矮星、中子星等。
2015-02-13 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Stability and evolution of electromagnetic solitons in relativistic degenerate laser plasmas
研究了线偏振强激光与相对论简并等离子体非线性相互作用形成的电磁孤子的动力学行为。在相对论动力学的慢运动近似下，弱非线性电磁包络的演化由具有局域和非局域非线性的广义非线性薛定谔（GNLS）方程描述.利用Vakhitov-Kolokolov准则，研究了GNLS方程的电磁孤子解的稳定性.利用孤子速度、孤子本征频率以及简并参数$R=p_{Fe}/m_ec$（其中$p_{Fe}$为费米动量，$m_e$为电子质量，$c$为真空中光速）的影响，给出了不同的稳定区和不稳定区.结果表明，从弱相对论$(R\ll1)$到超相对论$(R\gg1)$简并态，稳定区向不稳定区移动，并显著减小.分析预测结果与GNLS方程的模拟结果吻合较好。结果表明，孤立子解是稳定的。然而，运动孤子可以是稳定的或不稳定的，这取决于孤子的速度，本征频率或简并参数的值。后者具有强简并$(R>1)$，最终导致孤子坍缩。
2020-10-28 physics.plasm-ph
On the Filamentation Instability in Degenerate Relativistic Plasmas
利用动量方程、连续性方程和麦克斯韦方程组研究了强简并欠密等离子体中电磁（EM）束的偏转不稳定性。结果表明，无论是弱相对论简并等离子体还是强相对论简并等离子体，以及任意强振幅的电磁光束，都存在不稳定性。
2018-12-27 physics.plasm-ph
Distinctive features of ion-acoustic solitons in EPI super-dense magneto-plasmas with degenerate electrons and positrons
利用扩展的Poincaré-Lighthill-Kuo（PLK）约化微扰方法研究了小振幅离子声孤波（IASW）动力学（传播和相互作用），结果表明，在由无惯性简并电子、正电子和等温离子组成的磁等离子体中，当电子、正电子受到超相对论简并压力时，IASW动力学呈现出明显的特征.计算表明，在超相对论简并压力下，离子声孤立波在等离子体中可能发生不同的相互作用。
2010-10-01 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Colloquium: Nonlinear collective interactions in quantum plasmas with degenerate electron fluids
介绍了简并电子量子等离子体中一些重要的非线性集体过程的研究现状。在回顾了量子等离子体的基本性质之后，我们提出了描述纳米尺度集体非线性现象的模型方程（例如量子流体动力学方程和有效非线性薛定谔-泊松方程）。电子简并的影响是由于海森堡的不确定原理和泡利的不相容原理导致电子隧穿和电子简并压力的重叠电子波函数而产生的。由于电子是费米子（自旋为1/2），因此由于玻尔磁化作用，也会出现电子自旋电流和作用在电子上的自旋力。量子效应在量子等离子体中产生静电（ES）和电磁（EM）波的新方面。此外，我们讨论了ES离子波和电子等离子体振荡（ESO）的非线性特性，以及强电磁波在量子电子密度腔中的捕获。具体而言，耦合非线性薛定谔（NLS）和泊松方程的模拟研究揭示了在量子等离子体中的纳米尺度的局部ES结构的形成和动力学。我们还讨论了外加磁场对等离子体波谱的影响，并建立了量子磁流体力学（Q-MHD）方程。这些结果对于理解量子等离子体中的许多集体现象是有用的，例如紧凑的天体物理对象中的集体现象，等离子体辅助纳米技术以及下一代强激光固体密度等离子体相互作用实验。
2011-05-10 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
Wave Breaking limit in Arbitrary Mass Ratio Warm Plasmas
在非相对论性条件下，得到了任意质量比热等离子体中非线性等离子体波的最大持续振幅，即所谓的破波极限。利用Sagdeev势的方法，导出了考虑两种有限温度粒子动力学的一般波破碎公式。结果表明，等离子体波的最大振幅随温度的升高而单调减小，随质量比的增大而略有增大。
2020-08-19 physics.plasm-ph
Influence of finite temperature degeneracy and superthermal ions on dust acoustic solitary structures
Camellia Institute of Engineering & Technology, MAKAUT（马卡尔大学卡梅利亚工程与技术学院）；Burdwan Raj College, University of Burdwan（伯尔万拉杰学院，伯尔万大学）
研究有限温度简并性和超热离子对尘声孤立结构的影响，揭示其在空间和天体尘等离子体中的非线性动力学作用。
2026-02-13 physics.plasm-ph
The Dielectric Response of Plasmas with Arbitrary Gyrotropic Velocity Distributions
针对高温稀薄等离子体远偏离平衡、需精密计算介电响应的问题，研究更新了alps数值工具，采用多项式基的改进解析延拓方法，验证了不同VDF下色散关系解的连续性并评估了VDF结构的影响。
2025-09-02 physics.plasm-ph
Correlation Effects on the Temperature Relaxation Rates in Dense Plasmas
我们提出了一个等离子体中电子和离子之间的温度弛豫速率模型。该模型自洽地考虑了粒子屏蔽效应、电子简并度以及电子与离子之间的关联。我们成功地验证了该模型在广泛的等离子体耦合对分子动力学模拟的经典等离子体的带相同电荷的电子和离子。我们目前的弛豫率在稠密的氢和计算表明，虽然电子-离子相关效应是不可缺少的，在任何密度和温度的经典，带电荷的等离子体，量子衍射效应在稠密的氢等离子体中占上风的电子-电子相关效应。
2009-03-18 physics.plasm-ph
Behaviour of plasma with arbitrary degree of degeneration of electronic gas in a slab of conducting medium
本文给出了导电介质平板中电子气体任意简并度的电子等离子体行为（振荡）边界问题的解析解。采用动力学Vlasov-Boltzmann方程和BGK（Bhatnagar，Gross和Krook）型碰撞积分方程以及电场的Maxwell方程。使用镜像（反射）边界条件。
2016-10-24 physics.plasm-ph
Nonlinear evolution of a cold non-relativistic electron-ion plasma with an arbitrary initial density profile: A phase mixing perspective
该研究采用微扰法推导冷非相对论等离子体中精确到三阶的空间电荷密度演化方程，求解后重现多种情形下的相位混合时间已知结果，还讨论非周期性非均匀等离子体情形并给出获模拟支持的见解。
2024-10-09 physics.plasm-ph
A tokamak pertinent analytic equilibrium with plasma flow of arbitrary direction
对极向电流、静压和电场的自由函数采用一般线性化方法，得到了任意方向流动的广义Grad-Shafranov方程的解析解。随后，利用上述解构造了一个具有剪切流的D型托卡马克相关平衡。
2019-12-26 physics.plasm-ph
Magnetic susceptibility and Landau diamagnetism of a quantum collisional Plasmas with arbitrary degree of degeneration of electronic gas
给出了电子气任意简并的量子碰撞等离子体磁化率和朗道抗磁性的动力学描述。给出了电子气任意简并的量子碰撞等离子体电导率的正确表达式（见A。V. Latyshev和A. A. Yushkanov，Mermin方法中量子碰撞等离子体的横向电导率。- Theor.和数学。物理，175（1）：559-569（2013））。
2013-06-08 physics.plasm-ph
Phase Mixing of Nonlinear Plasma Oscillations in an Arbitrary Mass Ratio Cold Plasma
利用一维粒子模拟方法研究了任意质量比冷等离子体中的非线性等离子体振荡。与以前对无限质量离子等离子体的研究相比，已经发现振荡相位混合在任何振幅下发生，并且相位混合发生的速率取决于质量比（$Δ= m_{-}/m_{+}$）和振幅。微扰理论计算进行了三阶预测的归一化相位混合时间$ω_{p-} t_{mix}$依赖于振幅$A$和质量比$Δ$作为$\sim [(A^{2}/24)(Δ/\sqrt{1 + Δ})]^{-1/3}$。我们已经证实了这种缩放在我们的模拟，并得出结论，稳定的非线性振荡，从来没有相位混合，只存在于理想的情况下与$Δ= 0.0$和$A < 0.5$。这些冷等离子体的结果可能有直接的关系，最近的实验超强激光束等离子体相互作用的应用粒子加速，快速点火器的概念等。
2000-06-07 physics.plasm-ph
Arbitrary amplitude inertial Alfven waves in homogeneous magnetized electron-positron-ion plasmas
本文给出了理想电子-正电子-离子（e-p-i）等离子体中惯性或慢剪切阿尔芬波（SSAW）的非线性方程组。利用Sagdeev势方法，得到了多组分等离子体中任意振幅SSAW的解析解。为了说明问题，还给出了几种不同情况下的数值解。发现SSAW的电子密度凹陷形成于超阿尔文区。在电子-离子等离子体中，非线性剪切阿尔芬波的振幅和宽度随着正电子浓度的增加而减小。孤子的宽度还取决于在e-i和e-p-i等离子体中微扰的传播方向。
2004-09-03 physics.plasm-ph
Landau Damping of Electrostatic Waves in Arbitrarily Degenerate Quantum Plasmas
本文系统地研究了任意简并量子电子等离子体中线性静电波的色散关系。我们解决了复杂的频谱波数$k$和退化水平$μ$的任意值。我们的发现是，对于大的$k$和高的$μ$，频率的实部$ω_{r}$与$k$线性增长，并且仅由于费米能量的缩放而与$μ$缩放。在这种状态下，相对朗道阻尼率$γ/ω_{r}$变得与$k$无关，并与$μ$成反比。因此，阻尼是弱的，但在短波长的中等简并水平下是有限的。
2016-03-01 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Stability of electromagnetic solitons]{Electromagnetic solitons and their stability in relativistic degenerate dense plasmas with two electron species
研究了在相对论简并稠密天体物理等离子体中，由于圆偏振强激光脉冲与低频电声微扰的非线性耦合而产生的电磁孤子的演化.得到了不同形式的定域定态解，并分析了它们的性质。利用Vakhitov-Kolokolov稳定性判据，研究了运动电磁孤子的存在性和稳定性条件。结果表明，由于相对论简并度、经典电子与简并电子的比例以及电磁波频率的影响，稳定区和不稳定区在孤子本征频率和孤子速度平面附近发生了移动.此外，虽然站立的孤子表现出稳定的配置文件为较长的时间，运动的孤子，然而，可以是稳定的或不稳定的电子简并度，孤子的本征频率和孤子的速度。后者的数值增大，最终导致孤子的坍缩。这些结果将有助于理解下一代激光-等离子体相互作用实验中强激光脉冲与退化稠密等离子体慢响应耦合过程中孤子的形成，以及来自致密天体的$x$射线和$γ$射线脉冲的新特征。
2022-10-18 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
Colliding of two high Mach-number quantum degenerate plasma jets
本文通过第一性原理动理学模拟研究双锥对撞点火中高马赫数量子简并等离子体射流的对撞过程，发现存在实现最高密度压缩的最优碰撞速度，为DCI实验设计提供理论依据。
2023-08-07 physics.plasm-ph
Unstable spectrum of a relativistic electron beam interacting with a quantum collisional plasma: application to the Fast Ignition Scenario
采用双流体模型研究了量子效应和碰撞效应对相对论电子束-等离子体系统不稳定谱的影响。应用于相对论电子束在快点火情况下的近靶中心相互作用。部分简并效应可以忽略不计，而最有影响的因素是束流温度和等离子体的电子-离子碰撞频率。后者的引入触发了一些倾斜的不稳定模式的波长远大于碰撞的。从碰撞制度的电阻之一的过渡，从而记录和发现不连续的。
2009-05-07 physics.plasm-ph
A Drift-Kinetic Analytical Model for SOL Plasma Dynamics at Arbitrary Collisionality
本文导出了一个描述任意碰撞度下托卡马克装置刮除层区等离子体动力学的漂移动力学模型。我们的配方是基于一个gyroaveraged拉格朗日描述的带电粒子运动，和相应的漂移动力学玻尔兹曼方程，包括一个完整的库仑碰撞算子。使用厄米-拉盖尔速度空间分解的陀螺平均分布函数，一组方程来发展的展开系数。通过计算库仑碰撞算符的矩，可以研究任意碰撞度下任意远离平衡态的分布函数。在高碰撞极限的流体封闭，相应的流体方程与以前推导的流体模型进行了比较。
2017-11-27 physics.plasm-ph
Breakdown of Fermi degeneracy in the simplest liquid metal
我们报告的观察击穿的电子简并和出现的经典统计在最简单的元素：金属氘。本文研究了动态压缩液态氘在费米温度范围内的光学反射率、激波速度和温度。以上的绝缘体-金属过渡，光学反射率显示出独特的温度无关的电阻率饱和，这是规定的莫特最小金属极限，与以前的实验一致。然而，在T > 0.4 TF时，金属氘的反射率开始以依赖于温度的斜率上升，这与费米面的击穿一致。实验推断的碰撞时间在这个区域表现出典型的朗道-斯皮策等离子体预期的特征温度依赖性。我们的观察电子简并提升扩展研究的简并新的费米子物种，电子费米系统，并提供了一个宝贵的基准库仑系统的量子统计模型在广泛的温度范围内相关的致密天体物理和点火物理。
2019-01-29 physics.plasm-ph
Theory of relativistic radiation reflection from plasmas
我们认为，从等离子体的相对论强辐射的反射，并确定的物理起源的电子的倾向，形成一个薄片，保持其本地化在其整个运动。从而证明了[A. Gonoskov等人PRE 84，046403（2011）]。利用RES原理，我们推导出一个封闭的微分方程组，描述了具有任意偏振和强度变化的辐射从具有任意密度分布的等离子体中反射的任意入射角。PIC模拟表明，该理论抓住了等离子体动力学的本质。特别是，它可以应用于研究等离子体加热和表面高次谐波产生与强激光。
2017-08-17 physics.plasm-ph
Warm dense matter conductivity including electron-electron collisions
解决了关于电子-电子碰撞在稠密等离子体动态电导率中的作用的争论。特别是，直流电导率分析在低密度，非简并的限制，其中斯皮策理论是有效的和电子-电子碰撞导致众所周知的减少的结果为洛伦兹等离子体。随着简并度的增加，电子-电子碰撞对直流电导率的贡献减小，并且对于Ziman-Faber理论适用的液态金属域可以忽略。我们展示了如何电子-电子碰撞必须实现在计算的基础上的Kubo-Greenwood公式，这是preferred适用于模拟的频率依赖的电导率在温暖的稠密物质区域，即任意简并。
2015-01-25 physics.plasm-ph
Chaos in the dynamics of electromagnetic solitons in relativistic degenerate plasmas
Visva-Bharati University（维斯瓦-婆罗蒂大学）
研究电磁孤子在相对论退化等离子体中的非线性相互作用，揭示退化参数对调制不稳定性的影响，并发现其可能引发时空混沌。
2026-02-27 nlin.CD physics.plasm-ph
Linear Theory of Electron-Plasma Waves at Arbitrary Collisionality
在考虑完全库仑碰撞算符的情况下，描述了任意碰撞度下电子-等离子体波的动力学。该描述是基于厄米-拉盖尔分解的电子分布函数的速度依赖性。阻尼率，频率和本征模谱的电子等离子体波被发现作为碰撞频率和波长的函数。比较了无碰撞朗道阻尼极限、Lenard-Bernstein碰撞算子和Doughnard碰撞算子以及电子-离子碰撞算子，发现阻尼率和本征模谱存在较大偏差.一个纯粹的阻尼熵模式，等离子体的俯仰角散射效应是占主导地位的无碰撞效应的特点，示出出现数值，其色散关系解析推导。结果表明，这样的模式是不存在的，当使用简化的碰撞算子，和类似的粒子碰撞强烈影响的熵模式的阻尼率。
2019-03-05 physics.plasm-ph
Arbitrary amplitude ion acoustic solitary structures in a collisionless magnetized plasma consisting of nonthermal and isothermal electrons
利用Sagdeev赝势方法研究了在均匀静态磁场中由绝热热离子、等温冷电子和非热电子组成的无碰撞磁化等离子体中的任意振幅离子声孤子、双电层和超孤子.我们已经使用的相图的动力学系统描述的非线性行为的离子声波，以确认存在不同的孤立结构。通过只考虑$θ$的变化，我们还研究了不同孤立子结构的转变：孤立子（双层形成前）$\rightarrow$双层$\rightarrow$超孤立子$\rightarrow$孤立子（双层形成后），其中$θ$是外部均匀静态磁场的方向与波的传播方向之间的夹角。
2019-12-26 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
Nonlinear longitudinal current generated by N transversal electromagnetic waves in the quantum plasma
考虑了电子气体任意简并度的量子等离子体。在等离子体中传播N（N>2）个外部电磁波。这就需要找到等离子体对这些波的响应。从量子无碰撞等离子体的动力学Wigner方程出发，用平方律近似得到了N个电场矢势的分布函数。导出了任意温度下，即电子气体任意简并程度下的电流计算公式。它示出，非线性帐户导致发生的纵向电流沿波矢量的方向。该纵向电流与在线性分析中接收的已知横向电流正交。波数的小值的情况下被认为是。结果表明，在波数较小的情况下，量子等离子体中的纵向电流与经典等离子体中的纵向电流一致。
2016-12-19 physics.plasm-ph
Plasma Conductivity from Warm Dense Matter to the Spitzer Limit Using Mean-Force Kinetic Theory
University of Michigan（密歇根大学）；University of Rochester（罗切斯特大学）
基于平均力动理学理论，发展了一个从温稠密到热稀薄等离子体条件下计算电子输运系数的理论模型，能够快速准确地计算电导率、热导率和电热系数。
2026-06-01 physics.plasm-ph
Dielectric function of a collisional plasma for arbitrary ionic charge
一个简单的模型的介电函数的完全电离的等离子体与任意的离子电荷，这是有效的长波长的高频扰动是来自使用的近似解的线性化的Fokker-Planck动力学方程的电子与朗道碰撞积分。该模型考虑了电子-离子碰撞和亚热（冷）电子与热电子的碰撞。后者的碰撞的介电函数的相对贡献被唯象地处理，引入一些参数$\varkappa$，该参数以这样的方式被选择，以获得一个众所周知的表达式在低频区域的固定电导率和满足要求的消失的贡献的电子-电子碰撞在高频区域。该过程确保了我们的模型在宽范围的等离子体参数以及电磁辐射频率中的适用性。与Brantov等人早先提出的插值公式不同[Brantov等人，JETP 106，983（2008）]，我们的模型满足Kramers-Kronig关系，并允许简并和强耦合等离子体的情况下的推广。考虑到这一点，推广了著名的Lee-More模型[Y. T. Lee和R. M. More，Phys. Fluids 27，1273（1984）]的静态电导率及其扩展到动态电导率[O. F. Kostenko和N. E. Andreev，GSI Annual Report No. GSI-2008-2，2008（未出版），第44页]提出了用于具有任意离子电荷的等离子体的情况。
2014-03-06 physics.plasm-ph
Extending the Single-Fluid Solvability Conditions for More General Plasma Systems
本文将单流体可解性条件推广至含任意$β$、任意流和外部强迫项的等离子体系统，涵盖各向同性与各向异性情形，所得广义条件可用于生成特定类别的单流体平衡。
2023-05-11 physics.plasm-ph
Ionization potential depression and ionization balance in dense plasmas
在稠密等离子体中，特别是在温暖/热的致密物质中，电离势降低和相关电离平衡的理论建模是由于离子耦合和电子简并效应而带来的重大挑战。我们提出了一个量子统计模型的基础上的电离势的抑郁症，量子交换和动力学相关效应在等离子体环境中的自能的概念，一贯和系统地考虑。在局域热力学平衡条件下，通过求解耦合的Saha方程，得到了表征电离平衡的电荷态分布（或离子分数）。用电子结构因子和离子结构因子计算了不同化学元素的电离势降低。通过求解Ornstein-Zernike方程结合超网链方程来确定离子结构因子。作为我们的方法的进一步应用，我们提出了在几个温度和密度的铝等离子体的电荷态分布的结果。
2019-04-09 physics.plasm-ph
Ion Potential in Non-ideal Dense Quantum Plasmas
在密度为$r_s\lesssim 2$、简并参数为$θ\lesssim 1$的情况下，利用Singwi-Tosi-Land-Sjölander近似研究了非理想稠密量子等离子体中屏蔽离子势，其中$r_s$为粒子间平均距离与第一玻尔半径之比，$θ$为电子的热能与费米能之比.各种交叉检查离子电位从基态量子蒙特卡罗数据，随机相位近似，以及与现有的分析模型。进一步讨论了电子关联效应对$0.1\leq r_s\leq 2$强耦合离子子系统动力学的重要性。
2017-09-15 physics.plasm-ph
Analytic insights into nonlocal energy transport: Steady State Fokker Planck theory in arbitrary Z plasmas
本文针对任意Z等离子体建立稳态Fokker-Planck理论，提出稀疏本征函数分析方法，使非局域能量输运模型可纳入辐射流体力学模拟，并通过Rochester/NIF塑料球形靶实验验证了方法的有效性。
2023-01-19 physics.plasm-ph
A generic method for equipping arbitrary rf discharge simulation frameworks with external lumped element circuits
连接到射频等离子体放电的外部电路对于将功率传输到放电中是必不可少的，并且因此是等离子体操作的关键元件。然而，许多等离子体模拟简化甚至忽略了外部网络。这是因为需要根据基尔霍夫定律求解电路的辅助微分方程，这可能成为一项繁琐的任务，特别是对于大型电路。这项工作提出了一种方法，它允许包括电路在任何所需的射频等离子体模拟。在概念上，任意复杂的外部网络可以以简单网表的形式并入。建议的方法是基于谐波平衡的概念，它分裂成非线性等离子体和线性电路的贡献整个系统。所施加的电压对每个特定的谐波电流的影响的数学公式是必需的，并提出。它表明，这种方法是适用于简单的全球等离子体模型，以及更复杂的空间分辨粒子在细胞模拟。
2019-02-06 physics.plasm-ph
Kinetic investigation of the planar Multipole Resonance Probe under arbitrary pressure
有源等离子体共振光谱（APRS）是指一类等离子体诊断方法，其利用等离子体在电子等离子体频率处或附近共振的能力用于诊断目的。平面多极共振探头（pMRP）是APRS的优化实现。它具有非侵入性结构，可以同时测量电子密度，电子温度和电子中性碰撞频率。以前的工作已经通过Drude模型和无碰撞动力学模型研究了pMRP。Drude模型忽略了重要的动力学效应，如无碰撞动力学阻尼。无碰撞动力学模型能够捕捉纯动力学效应。但是，它只适用于低压等离子体。为了进一步研究pMRP的行为，本文建立了一个适用于任意压力的碰撞动力学模型。在该模型中，动力学方程耦合到静电近似下的泊松方程。计算总导纳的实部，以描述探针-等离子体系统的光谱响应。无碰撞动力学阻尼和碰撞阻尼都出现在频谱中。该模型提供了一种可能性，以计算电子密度，电子温度，和电子中性碰撞频率的测量。
2022-02-03 physics.plasm-ph
Pauli blocking effects in thermalization of relativistic plasma
通过求解相对论性Uehling-Uhlenbeck方程组，研究了泡利阻塞对相对论性等离子体热化过程的影响。为此，我们认为等离子体的非平衡初态是强简并的。我们发现，当电子正电子湮没活跃时，初始等离子体简并很快被破坏。因此，在从非相对论性到温和相对论性的很宽的最终温度范围内，$0.1 m_e c^2 \leq k_B T\leq 10 m_e c^2$热化不受泡利阻塞的影响。相反，当电子正电子湮没过程不活跃时，这种简并等离子体中的热化过程受到泡利阻塞的强烈影响。这在平衡温度为$k_B T\leq 0.3 m_e c^2$的非相对论性等离子体或光子-电子等离子体中都是可能的。在这些情况下，所有的反应速率都被泡利阻塞强烈抑制，并且直到电子能够占据费米能量以上的能态才发生热化。在这种情况发生后不久，热化就以雪崩式的过程突然进行。
2020-03-16 physics.plasm-ph
Plasma density distribution and its perturbation by probes in axially symmetrical plasma
该研究分析了任意碰撞性下轴对称等离子体的密度分布及圆柱探针的扰动，通过流体模型推导低碰撞性下探针附近特性的解析表达式，发现探针周围密度显著损耗，指出经典Langmuir探针方法会低估等离子体密度。
2023-11-07 physics.plasm-ph
Self-Guiding of Electromagnetic Beams in Degenerate Relativistic Electron-Positron Plasma
本文应用流体-麦克斯韦模型研究了电磁光束在完全简并的相对论性正负电子等离子体中自陷传输的可能性，结果表明，这种光束的动力学行为可以用具有特定饱和非线性类型的广义非线性薛定谔方程来描述。证明了径向对称局域孤立子结构的存在性。结果表明，对于任意的简并度，都存在稳定的孤立子结构。
2016-10-07 astro-ph.SR 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
Ion-acoustic solitary pulses in a dense plasma
研究了在磁化、无碰撞简并等离子体系统中离子声孤立波的传播，用以描述含有相对论简并电子、带相反电荷的惯性离子和带正电荷的不动重元素的稠密量子等离子体中的集体等离子体振荡.利用约化微扰技术研究了磁化量子等离子体的微扰，导出了存在孤立波解的Korteweg-deVries（K-dV）和修正的K-dV（mK-dV）方程.本文利用Krasekhar极限，通过非相对论和超相对论情况下简并电子的状态方程，研究了星际致密天体的简并效应。简并电子数密度、对离子数密度、静态重元素数密度和磁场的综合作用显著地改变了小而有限振幅IASW的基本性质。结果表明，双折射率同时影响孤立波的振幅和宽度，而其他参数主要影响孤立波的宽度。本文的结果可为今后天体物理多离子等离子体的研究提供参考。
2017-07-18 physics.plasm-ph
Transversal electric conductivity of quantum non-degenerate collisional plasmas
给出了电子气任意简并度下量子非简并碰撞等离子体的横向介电函数和横向电导率的计算公式。在坐标空间中，采用BGK（Bhatnagar，Gross和Krook）形式的Wigner-Vlasov-Boltzmann动力学方程和碰撞积分。各种特殊情况进行调查
2012-05-29 math-ph math.MP physics.plasm-ph
Application of the Gratton Vargas Model to arbitrary anode and insulator shapes
本文演示了应用的Gratton-Vargas模型（GV）的2-D雪犁模型任意阳极和绝缘子的几何形状。这是一个更大的项目，构建等离子体焦点和类似设备的增量模型，主要解决能量从能量存储到等离子体的转移，直到它到达轴，因为等离子体转变的物理学仍然处于实验发现阶段。该增量模型的第一阶段是构造运动学框架，该运动学框架允许计算假想的3-D旋转表面，该假想的3-D旋转表面用作与力学中的假想的质量质心相同的目的。该过程用简单的阳极形状来说明。
2020-10-20 physics.plasm-ph
Statistical thermodynamics of strongly coupled plasma
为了分析简并等离子体固有的非理想性，发展了一种量子集体方法。从第一性原理导出了部分简并电子与强耦合离子系统的热力学函数。该模型考虑了能量本征值i）热平移粒子运动，ii）随机集体电子和离子运动，和iii）静态库仑相互作用的电子和离子在其振荡平衡位置的能量。这些统计热力学计算导致简单的解析表达式的内能以及状态方程（EOS）。引入了等离子体振荡高频分支的色散关系，以考虑部分简并特性，从而量化温度有限性对部分简并等离子体热力学性质的影响。目前的结果是在良好的定量协议与现有的模型。后者主要是基于数值实验，而在本模型中，更多的物理洞察力明确规定。这对热核聚变耦合等离子体的理论知识以及天体物理学的兴趣作出了贡献。
2004-09-27 physics.plasm-ph
Ferromagnetic behavior in magnetized plasmas
我们考虑一个新发展的MHD流体模型中的低温等离子体。除标准项外，还包括了电子自旋、量子粒子色散和简并效应。结果表明，电子的自旋性质可以引起铁磁行为在某些制度。如果满足附加条件，均匀磁化等离子体甚至可能不稳定。这发生在低温高密度区域，当与自旋相关的磁性可以克服热压力和费米压力的稳定作用时，导致类似于Jeans的不稳定性。
2007-09-22 astro-ph physics.plasm-ph
Stellarator equilibrium axis-expansion to all orders in distance from the axis for arbitrary plasma beta
针对任意等离子体 beta，本文建立仿星器近轴 MHD 平衡的全阶渐近展开理论，通过额外磁微分方程纳入压力驱动电流，并证明可逐阶满足环向双周期性。
2024-02-26 physics.plasm-ph
Molecular dynamics of nondegenerate hydrogen plasma using improved Kelbg pseudopotential with electron finite-size correction
本文提出一种带电子有限尺寸修正的改进Kelbg赝势，用于非简并氢等离子体的半经典分子动力学模拟，解决了低温下非物理团簇形成问题，并系统分析了耦合参数对等离子体热力学性质的影响。
2025-08-27 physics.plasm-ph
Arbitrary amplitude nucleus-acoustic solitary waves in thermally degenerate plasma systems
对完全电离的多核等离子体系统（由热简并电子和非简并暖光以及重核组成）中任意振幅的核声孤波（SW）进行了严格的理论研究.采用了适用于任意幅值慢波的赝势方法。亚音速和超音速核声SW（被发现是压缩），以及他们的基本特征被确定。这些亚音速和超音速核-声慢波的基本性质被发现受到非和超相对论简并电子物种、重核物种动力学、轻核和重核物种的数密度以及绝热温度的影响，结果表明，非简并重核物种的存在，（等温）电子物种支持亚音速核声SW的存在，电子简并和轻，重核温度的影响降低了这些亚音速核声SW形成的可能性。在非相对论简并电子粒子情况下，超声核声慢波的振幅远小于超相对论简并电子粒子的振幅，但远大于等温电子粒子的振幅。轻核或重核绝热温度的升高导致亚音速和超音速核声驻波的幅度（宽度）减小（增大）。另一方面，轻或重核素的数量密度的增加导致亚音速和超音速核声SW的振幅（宽度）增加（减小）。这项调查的结果被发现是适用于实验室，空间和天体物理等离子体系统。
2020-08-19 physics.plasm-ph
Arbitrary-velocity laser pulses in plasma waveguides
本研究展示了任意速度时空结构化激光脉冲在等离子体波导中的形成与传播，其强度可比固态波导高数个数量级，为等离子体辐射与高能粒子源提供新配置。
2025-03-19 physics.optics physics.plasm-ph
Generation of wakefields and electromagnetic solitons in relativistic degenerate plasmas
研究了相对论简并等离子体中强线偏振电磁波与纵向电子密度扰动的非线性相互作用。电磁波和纵向场的非线性动力学，由电磁波有质动力驱动，是由一组耦合的非线性偏微分方程。对这些耦合方程的数值模拟表明，在含有$R_0\equiv p_F/mc\ll1$和$v_g/c\sim1$的弱相对论简并等离子体中产生尾场是可能的，其中$p_F$是费米动量，$m$是电子质量，$c$是真空中的光速，$v_g$是EMW群速度.当$v_g/c$减小到$\sim0.1$时，尾波场的产生被抑制，而纵向场被局域化，形成类孤子结构。而在中等$(R_0\lesssim1)$或强相对论简并$(R_0>1)$与$v_g/c\sim0.1$的区域中，只能形成电磁孤子。
2020-01-10 physics.plasm-ph
