Special behavior of alkali beam emission spectroscopy in low-ion-temperature plasma
束发射光谱（BES）是一种强有力的等离子体诊断方法，特别适合于测量等离子体密度及其起伏。因此，合成BES代码经常用于帮助设计或利用这些诊断系统。然而，合成诊断也可以用于研究在以前尚未探索的操作条件下的方法。本文提出了这样一个分析，利用RENATE-OD合成诊断代码的一个假设的碱BES系统的HSX仿星器。HSX是一种在聚变装置领域具有不寻常的操作机制的装置，这是由于低离子温度和低等离子体密度。结果发现，BES在这些条件下显示出不寻常的趋势。本文探讨了低离子温度等离子体中束流能量与等离子体穿透的关系，以及低密度等离子体促进的独特发射特征，以及这些特征背后的原因。
2023-03-14 physics.plasm-ph
Three-dimensional modeling of beam emission spectroscopy measurements in fusion plasmas
测量聚变等离子体中电子密度分布和长波长湍流波结构特征的主要诊断工具之一是束发射光谱（BES）。越来越多的BES系统需要一个准确和全面的模拟BES诊断，这反过来又促使RENATE模拟代码的发展，这是本文的主题。RENATE是一个模块化的、完全三维的代码，包含了BES系统从原子物理学到观测的所有关键功能，包括光学的高级建模。因此，RENATE既可用于解释测量信号，也可用于开发新的BES系统。代码的最重要的组成部分已成功地对其他模拟代码进行了基准测试。初步结果已被验证的实验数据从KSTAR托卡马克。
2013-01-10 physics.plasm-ph
Electron-beam-sustained discharge revisited - light emission from combined electron beam and microwave excited argon at atmospheric pressure
本文提出了一种新型的电子束持续放电，它是用12 keV电子束和2.45GHz微波功率在大气压下连续激发氩气。光学发射光谱在从真空紫外（VUV）到近红外（NIR）的宽波长范围内进行。几种效果，修改的发射光谱相比，单一的电子束激发观察和解释的变化等离子体参数，如电子密度，电子温度和气体温度。
2015-11-26 physics.plasm-ph
Enhanced Sensitivity Beam Emission Spectroscopy System for Nonlinear Turbulence Measurements
在DIII-D托卡马克装置上，采用了改进的束发射光谱（BES）系统来探测内部输运势垒附近的低振幅湍流区。正在安装16个高灵敏度频道。总信噪比的显著增加通过以下方式实现：1.）增加空间体积采样，以适应已知的湍流特性; 2.）增加的通量光谱仪组件，以隔离本地光束荧光，耦合到新的大面积光电导光电二极管; 3.）一种新的锐边干涉滤光片，设计用于优化检测束发射加上热氘电荷交换的重要部分。安装了一个新的数据采集系统，提供了8倍的积分时间或增加采样率。升级系统的初步结果显示，信号增强了一个数量级以上。改进后的BES系统在H模放电中观测到了清晰的宽带密度起伏信号，表明BES系统的性能得到了显著提高。
2008-05-09 physics.ins-det physics.plasm-ph
Investigation of the effects of customized electrodes on capacitively coupled radio frequency microplasma jets using emission spectroscopy and laser diagnostics
这项工作的目的是调查定制电极的COST喷气电子加热动力学的影响。COST-Jet在13.56 MHz的正弦交流电压下工作。借助相位分辨光发射光谱（PROES），研究了在等离子体放电过程中，电极、混合气体和外加电压幅值对电子加热动力学的影响。然后使用双光子激光诱导荧光光谱（TALIF）检查原子氧的绝对密度，以获得关于取决于不同电极材料和结构的反应性颗粒的产生的信息。
2021-03-28 physics.plasm-ph
Simulations of electromagnetic emissions produced in a thin plasma by a continuously injected electron beam
本文采用二维粒子模拟方法研究了薄束流-等离子体系统中产生的电磁辐射。对于第一次，在这样一个系统中的发射产生的问题被认为是在现实的制定允许通过等离子体边界的相对论电子束的连续注入。特别注意薄等离子体的情况下，横向等离子体的大小是可比的光束驱动振荡的典型波长。这种情况下，经常在实验室束等离子体实验中实施，并具有一些特点。从薄等离子体的发射不需要中间产生的电磁等离子体本征模，在无限的情况下，更类似于常规的天线辐射。在这项工作中，我们确定如何有效地基本和二次谐波发射可以产生在以前调制和最初均匀的等离子体。
2015-12-22 physics.plasm-ph
Light emission from particle beam induced plasma - An overview
介绍了粒子束产生等离子体发光的实验研究。放电等离子体形成的比较的基本方面进行了讨论。结果表明，准分子的形成是一个重要的过程。本文总结了粒子束诱导光发射的各种研究，并提出了直接比较电子和离子束激发诱导的光发射的第一个结果。本文介绍了高能重离子束和低能电子束实验，并概述了它们在光源、激光器和电离装置等方面的应用。
2015-11-26 physics.ins-det physics.plasm-ph
Generation of powerful terahertz emission in a beam-driven strong plasma turbulence
研究了强流相对论电子束驱动磁化等离子体中强湍流长波区上混杂波的聚并产生太赫兹电磁辐射。本文利用一个简单的理论模型，计算了不同等离子体密度和湍流能量下的束流-等离子体实验的频谱宽度和角度特性。结果表明，在这些实验室的实验中，在等离子体频率的二次谐波的电磁发射的功率密度可以达到1 ${MW/cm}^3$的水平与1%的转换效率的光束能量损失的电磁发射。
2012-05-18 physics.plasm-ph
Automated Estimation of Plasma Temperature and Density from Emission Spectroscopy
本研究提出一种结合贝叶斯推理与复杂物理模型的发射光谱等离子体温度密度自动估算新方法，经实验验证可提升参数估算准确性与可靠性，为相关领域研究应用铺路。
2023-12-20 physics.plasm-ph
Electrohydrodynamic emitters of ion beams
被认为是确定的物理过程，在电流体动力发射器的高发射电流密度的离子束的产生。讨论了高密度束流中离子发射特性所表现的电流体动力学效应和离子相互作用动力学。的因素，确定的发射区的大小，在高和低电流，集群的产生，增加能量分散，并在光束亮度下降的发射的稳定性进行了分析。的EHD发射器的稳定运行的实际维护的问题被认为是。EHD发射器的实际应用被认为是。
2020-03-16 physics.plasm-ph
Time-resolved OES of nanosecond pulsed discharges in N$_{2}$ and N$_{2}$/H$_{2}$O mixtures]{Time-resolved optical emission spectroscopy of nanosecond pulsed discharges in atmospheric pressure N$_{2}$ and N$_{2}$/H$_{2}$O mixtures
在这篇文章中，纳秒脉冲放电中的N $_{2}$和N $_{2}$ /0.9%H $_{2}$ O在大气压（300 K）的时间分辨成像，光学发射光谱和瑞利散射研究。在两个针形电极上以1 kHz的频率施加170 ns的高压脉冲。放电由三个阶段组成：点火阶段、火花阶段和复合阶段。在点火阶段，排放物主要由分子氮（N $_{2}$（C-B））引起。在火花和复合阶段，主要观察到原子氮发射。当加入H $_{2}$ O时的发射非常相似，除了H $_α$的贡献很小，并且分子N $_{2}$（C-B）发射的强度较小。
2014-03-20 physics.plasm-ph
Second harmonic electromagnetic emission of a turbulent magnetized plasma driven by a powerful electron beam
计算了强流电子束在磁化等离子体中激发强湍流时的二次谐波电磁辐射功率。结果表明，简单的分析模型的强等离子体湍流与假设的恒定的泵功率是能够解释实验观察到的电磁辐射作为单独的崩溃事件的后果的突发。计算结果表明，在湍流谱的长波部分发生的三波相互作用过程的电磁辐射功率与实验结果在数量级上一致。
2012-02-15 physics.plasm-ph
Anticorrelated emission of high-harmonics and fast electron beams from plasma mirrors
本文首次报道了强超短激光脉冲驱动下，固体密度等离子体与尖真空界面$-$等离子体反射镜$-$的高次谐波和高能电子束的相干发射。我们强调了在相互作用过程中等离子体表面的纳米级结构所发挥的关键作用，通过测量谐波和等离子体反射镜发射的电子束的空间和光谱特性。我们表明，等离子体镜的纳米级行为可以通过调整电子密度梯度的尺度长度来控制，该尺度长度是使用空间域干涉法原位测量的。
2018-02-01 physics.plasm-ph
Tracing Electron Beams in the Sun's Corona with Radio Dynamic Imaging Spectroscopy
我们报告了分米波长的III型射电爆发（IIIdm型爆发）的观测-超热电子束在低日冕中传播的特征-使用最近升级的Karl G. Jansky甚大阵列（VLA）对于第一次，IIIdm型爆发的成像具有高的时间和频率分辨率在一个广泛的频带，使电子束的轨道在电晕推断。同时硬X射线（HXR）和极紫外线（EUV）的观测，我们表明这些光束从位于低日冕的能量释放网站在低于15微米的高度，并沿着一束离散的磁环向上传播到日冕。我们的观测使沿磁环的等离子体密度的直接测量成为可能，并使我们能够将这些磁环的直径限制在100公里以内。这些过于密集和超薄的环揭示了太阳日冕的基本纤维结构。电子束的脉冲性质，它们对不同磁场线的可访问性，以及由射电观测揭示的磁释放位点的详细结构表明，局部能量释放在时间和空间上是高度碎片化的，支持一个突发重联模型，该模型涉及用于磁能释放和粒子加速的二次磁结构。
2012-12-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Visible emission spectroscopy of highly charged tungsten ions in LHD: II. Evaluation of tungsten ion temperature
我们证明了高电荷钨离子的可见发射线的偏振分辨高分辨率光谱（λ0 = 668.899 nm，Shinohara等人Phys.Scr. 90 125402），其中钨离子通过丸粒注入引入。它的光谱轮廓显示出展宽和偏振依赖性，这是由于多普勒效应和塞曼效应，分别。钨离子的温度进行了评估，首次从可见的发射线的加宽，其发射位置确定的阿贝尔反演的弦积分发射强度观察到的多个弦。钨离子温度被发现接近氦类氩离子温度，这是作为离子温度监测器在铲运机
2020-07-07 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Electromagnetic Emission Produced by Three-wave Interactions in a Plasma with Continiously Injected Counterstreaming Electron Beams
朗缪尔波与电磁波在等离子体中的三波相互作用被认为是太阳II型和III型射电辐射的主要原因。II型爆发的窄带需要假设这种辐射是在太阳日冕中行进的冲击波阵面的某些局部区域中产生的，在这些局部区域中创建了增强等离子体频率谐波附近的电磁发射的特定条件。在二次谐波处的这种增强的原因可能是逆流电子束的形成。在文献中有不同的意见，是否二次谐波电磁辐射的存在下，一个额外的光束可以有效地显着支配由一个单一的光束产生的辐射。在本文件中，我们对两束对称电子束在开放边界条件下的等离子体中碰撞进行了粒子模拟，结果表明，与周期性边界条件下的模型相比，束-辐射功率转换效率可以显著提高，如果三个-波与等离子体频率的第二谐波附近的电磁波的相互作用变得可用于最不稳定的倾斜射束驱动模式。
2020-10-13 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Pair-beam propagation in a magnetised plasma for modelling the polarized radiation emission from gamma-ray bursts in laboratory astrophysics experiments
本文研究了相对论性电子-正电子束在磁化电子-离子等离子体中的传输，着重研究了这种情况下产生的辐射的偏振。特别强调的是放在调查的极化所产生的辐射的范围内的束等离子体参数，横向和纵向的光束尺寸，和外部磁场。我们的研究结果不仅有助于理解在伽马射线暴中观察到的高度圆偏振，而且还有助于区分实验室天体物理实验中与成对光束的平行动力学相关的不同模式。
2020-06-08 astro-ph.HE physics.plasm-ph
The effects of density inhomogeneities on the radio wave emission in electron beam plasmas
III型射电暴是与太阳耀斑有关的射电辐射。它们被认为是由从日冕到太阳风的电子束引起的。在太阳耀斑过程中，磁重联可能是电子束的加速器，因为它会引起不稳定的分布函数和密度不均匀性（空洞）。人们对电子束在非均匀环境中的无线电发射特性仍然知之甚少。我们利用全动力学粒子模拟程序（PIC）数值模拟了非均匀等离子体中产生与束流相关的无线电辐射的非线性动力学等离子体过程。我们的模型考虑到初始电子速度分布函数（EVDFs），因为它们应该是由磁重联。我们的分析集中在具有强磁场的低密度区域。假设的EVDF允许两种不同的无线电波发射机制：由于波-波相互作用的等离子体发射和由于直接波-粒子相互作用的所谓的电子回旋脉泽发射（ECME）。我们调查的密度不均匀性的影响，从电子束的自由能转换成静电和电磁波的能量，通过等离子体发射和ECME，以及电子共振的频率偏移引起的束EVDFs中的垂直梯度。我们最重要的发现是，朗缪尔波的谐波的数量增加，由于密度不均匀性的存在。朗缪尔波的附加谐波是由光束产生的朗缪尔波及其谐波的合并产生的。
2021-01-19 astro-ph.SR physics.comp-ph physics.plasm-ph
Characterization of dielectric barrier discharge in air applying current measurement, numerical simulation and emission spectroscopy
采用电流测量、数值模拟和发射光谱等方法对空气介质阻挡放电（DBD）进行了研究。对于OES，使用未经校准的光谱仪。当可以确定活性等离子体体积和电流密度的横截面积时，该诊断方法是适用的。在380 nm- 406 nm光谱范围内的氮发射用于OES诊断。活性等离子体体积中的电场是应用测量的光谱、用于氮跃迁的众所周知的Frank-Condon因子和数值模拟的电子分布函数来确定的。测量的电流密度用于确定等离子体中的电子密度。利用所测得的等离子体参数，计算了等离子体中氮、氧的离解速率，为化学动力学模拟提供了依据。
2012-02-17 physics.optics physics.plasm-ph
An Algorithm for Subtraction of Doublet Emission Lines in Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
等离子体放电灯作为窄线宽紫外光子源广泛应用于角分辨光电子能谱（ARPES）实验。然而，许多发射线，如Ar-I，Ne-I和Ne-II具有紧密间隔的双重发射线，这导致在测量的ARPES光谱上叠加的复制品。在这里，我们提出了一个简单的方法，从光电子能谱中减去这些双重发射线的贡献。对ARPES光谱的良好表征的二维材料的基准，我们证明，该算法设法减去双峰信号，并重现单色He-I $α$光谱的关键功能，在物理上健全的方式，可靠地再现可量化的色散关系和准粒子寿命。
2023-03-13 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.plasm-ph
The effect of electron beam pitch angle and density gradient on solar type III radio bursts
将热的低密度电子束注入磁化的麦克斯韦等离子体的1.5D Particle-In-Cell模拟用于进一步探索Tsiklauri（2011）首次研究的替代非回旋束驱动的电磁发射机制。束流注入角和背景密度梯度的变化表明，发射过程是由束流注入电流的垂直分量引起的，而平行分量只产生朗缪尔波，在我们的机制中，朗缪尔波对电磁波的产生没有作用。特别强调的情况下，其中的光束垂直注入的背景磁场，因为这关闭了任何静电波产生沿场，并留下一个纯粹的电磁信号中的垂直分量。模拟建立了以下关键发现：i）最初几个w_ce/gamma的波被激发，模式转换并以w_pe发射ii）沿束轴的发射强度与束的动能的相应分量成比例iii）逃逸EM发射的频率与注入角无关iv）较强的背景密度梯度导致较早的发射;（5）束流电子在相空间中的分布函数在相对论回旋频率处的垂直分量中呈现谐波振荡，（6）满足了回旋脉塞发射的要求，df/dv_perp > 0，（7）发射的线偏振度强烈依赖于束流注入角; viii）所产生的电磁发射在俯仰角趋于90 °时是左旋椭圆偏振的; ix）所产生的电磁能量是初始射束动能的0.1%的量级。
2013-01-16 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
