Quantum electrodynamical modes in pair plasmas
我们预言了偶等离子体中新的非线性电磁波模的存在。等离子体可以是非磁化的,或者浸没在外部磁场中。这些模式的存在依赖于强圆极化电磁波与等离子体的相互作用,其中考虑了非线性量子真空效应。这引起了物质和辐射之间的新耦合。我们专注于对等离子体,因为新的模式预计将存在于高能环境中,如脉冲星磁层和下一代激光等离子体系统。
2005-01-12 physics.plasm-ph
Electrodynamics of a non-relativistic, non-equilibrium plasma
用经典电动场论研究了非平衡等离子体。非线性相互作用项对修饰电动力场的有限寿命有贡献。寿命表现出$\sim n^{-1} T_{e}^{3/2} T_{i}^{-2}T_{r}^{1/2}$依赖性,其中$n$是数密度,$T_{e}$是电子温度,$T_{i}$是离子温度,以及$T_{r}$是辐射场的温度。所得到的等离子体共振的宽度被示出为随着接近平衡而减小。对于低能电磁辐射,动态屏蔽导致等离子体不透明。这导致了对四次Stefan-Boltzmann定律的二次修正。我们还简要讨论了动态筛选对融合率的影响。我们的非线性波动方程的孤子解允许正电荷的本地化,这可能会提高融合率。
2006-06-13 physics.plasm-ph
Cold plasma waves in the chiral Maxwell-Carroll-Field-Jackiw electrodynamics
本文在手性 Maxwell-Carroll-Field-Jackiw 电动力学框架下研究冷均匀无碰撞等离子体中的波传播与吸收,推导出四种折射率及其对应的圆偏振模式,并揭示了负折射增强旋光本领及旋光符号反转等现象。
2023-09-17 cond-mat.other hep-th physics.plasm-ph
Anisotropic cold plasma modes in chiral vector Maxwell-Carroll-Field-Jackiw electrodynamics
本研究在手性矢量MCFJ电动力学中,通过冷等离子体模型解析了各向异性等离子体波的传播与吸收,确定了RCP和LCP模式及折射率,并揭示了双折射、二向色性及旋光符号反转等手性光学效应。
2024-07-17 cond-mat.other hep-th physics.plasm-ph
Probing the transition from classical to quantum radiation reaction in relativistic plasma
本文研究相对论等离子体中经典辐射反作用力向量子机制的转变,发现量子结果随$χ$参数增加而偏离经典结果,且偏差依赖于等离子体密度与温度。
2025-06-27 hep-ph hep-th physics.plasm-ph
Probing Properties of Cold Radiofrequency Plasma with Polymer Probe
介绍了一种用于冷等离子体表征的探针。该探针可以估计冷等离子体的德拜长度。该探头是基于显着的改性的表面性质(润湿性)的聚合物薄膜的冷等离子体。用冷射频感应空气等离子体放电对探针进行了测试。对不同气压下的德拜长度和载流子浓度进行了估算。报道的结果与其他方法建立的相应值相当吻合。该探头使得在封闭腔室中测量冷等离子体的特性成为可能。
2014-09-01 physics.plasm-ph
Coherent effects in the stochastic electrodynamics of two-fluid plasma
随机电磁场在等离子体中无处不在,最常见的例子是热源的电磁辐射。它们应该对等离子体中的电子和离子施加一个随机力,给它们的运动增加一个随机分量。随机波动量的乘积,如速度和磁场,通过等离子体的双流体模型的动力学方程进行关联,则应表现出非零平均值。这种影响的调查需要空间光谱表示的非线性方程的双流体模型。在无限域上定义的CK函数及其母函数和梯度分别为螺线管场、标量场和无旋场提供正交基,便于坐标空间到模空间的变换.本文建立了一个研究双流体等离子体中随机电磁场随机力相干效应的理论框架,并讨论了由其结构得出的一些结果。方位对称模式被证明是唯一的受益者的随机模式在产生非随机效应的合作。形式主义也有利于调查之间的相互作用的可压缩动力学,这在等离子体压缩,加热和约束和不可压缩动力学,这是参与湍流和自组织等现象中起着核心作用。
2012-08-08 physics.plasm-ph
Probing High-Speed Electron Behavior in Magnetized Plasma Using Intense Laser Pulses and Quantum Electrodynamics
本文利用强激光脉冲和强场QED框架研究磁化等离子体中高速电子行为,提出纳入相对论质量增加和电磁场影响的新理论解,揭示传统模型局限并助力下一代激光-等离子体加速器发展。
2024-12-28 physics.plasm-ph
Effective field theory of Plasmas in Podolsky corrected Photonic field
在Podolsky电动力学框架下发展了光子渗透的阿贝尔等离子体理论,通过有效哈密顿量追踪光子自由度,预测了新传播模式、场抑制及非马尔可夫行为,适用于固态等离子体及激光-等离子体相互作用。
2025-04-03 physics.plasm-ph
Optical probing of shocks driven into overdense plasmas by laser hole-boring
本文报道了λ0 \approx 10 μm强激光脉冲与近临界过密等离子体(ne = 1.8 - 3 nc)相互作用的观测结果。首次采用横向光学探测方法,显示了由初始速度> 10^6 ms-1的激光脉冲驱动的辐射压力钻孔所引起的前表面凹陷,以及由此产生的无碰撞冲击。无碰撞冲击波通过等离子体传播,消散成离子声孤立波,并最终成为碰撞,因为它进一步减慢。这些结论得到了PIC模拟的支持,表明初始演化是由无碰撞机制主导的。
2012-05-22 physics.plasm-ph
Probing electron acceleration and X-ray emission in laser-plasma accelerator
虽然激光等离子体加速器已经证明了电子加速到千兆电子伏能量的强大潜力,但用于研究加速物理的实验工具很少。在本文中,我们展示了一种方法来探测的加速过程。垂直于主光束传播的第二激光束在主光束产生加速等离子体波之前几纳秒聚焦在气体射流中。这第二束光的强度足以使气体膨胀,并形成密度耗尽,这将局部抑制加速。沿着相互作用长度扫描密度耗尽的位置,以探测电子注入和加速以及电子感应加速器X射线发射。为了说明该方法的潜力,研究了注入位置随等离子体密度的变化。
2013-09-26 physics.plasm-ph
Probing the sheath electric field with a crystal lattice by using thermophoresis in dusty plasma
通过加热或冷却下电极来操纵悬浮在改进的气体电子会议(GEC)参比池鞘中的二维尘埃晶体。尘埃电荷是通过测量悬浮晶体的全局特性而获得的,这些全局特性是从俯视图获得的。从力平衡的角度出发,对鞘层中的电场进行了重构。从玻姆判据出发,我们得出尘埃晶体主要悬浮在经典玻姆点的上方和下方。
2010-10-20 physics.plasm-ph
Attosecond Nonlinear Quantum Electrodynamics in Laser-Driven Plasmas via Two-Photon Synchrotron Emission
Princeton University(普林斯顿大学);Texas A&M University(德克萨斯农工大学)
研究通过激光驱动等离子体中的双光子同步辐射,探索阿秒尺度的非线性量子电动力学现象,提出基于精细结构常数和洛伦兹因子的速率表达式,为分析复杂激光-等离子体相互作用提供指导。
2026-04-22 physics.plasm-ph quant-ph
Probing the sheath electric field using thermophoresis in dusty plasma. Part I: Numerical analysis
结合自洽的二维尘埃等离子体流体模型和三维N体程序的计算结果,确定了尘埃粒子悬浮在改进的GEC参考池鞘层中的平衡位置和晶体结构,其中下电极被加热或冷却。德拜长度,电荷和电场重建在亚毫米尺度上通过应用先前开发的,独立的方法。然而,这种方法似乎高估了电荷,因此低估了电场。即使校正了这一事实,结果表明,尘埃悬浮在玻姆点的等离子体侧。离子阻力,这是没有完全考虑到。
2009-07-01 physics.plasm-ph
Probing the sheat electric field using thermophoresis in dusty plasma. Part II: Experimental measurements
通过加热或冷却下电极来操纵悬浮在改进的气体电子会议(GEC)参比池鞘中的二维尘埃晶体。尘埃电荷是从使用先前开发的分析模型的晶体的顶视图图片。通过假设一个简单的力平衡,并测量径向约束力,在鞘层中的垂直电场分布的重建。尘埃晶体悬浮在玻姆点的等离子体一侧。最后,它表明,离子阻力起着重要的作用,在垂直力平衡,即使是大的尘埃颗粒。
2009-07-01 physics.plasm-ph
Feasibility of optical probing of relativistic plasma singularities
相对论性等离子体多股流中的奇异性能有效地产生相干高频辐射,如相对论性飞镜概念[S。V. Bulanov等人,物理修订信函91,085001(2003)]和通过奇点发射辐射的突发增强(BISER)[Pirozhkov等人,科学报告7,17968(2017)]。直接观察这些奇点是具有挑战性的,因为它们的极端尖锐性(数十纳米),相对论速度和瞬态非局部性质。我们建议使用超快(几个光周期)光学探针来识别相对论等离子体奇点。我们的粒子在细胞(PIC)模拟表明,这种诊断是可行的。
2019-03-08 physics.plasm-ph
Machine Learning-Integrated Hybrid Fluid-Kinetic Framework for Quantum Electrodynamic Laser Plasma Simulations
Iran University of Science and Technology(伊朗科技大学)
本研究提出一种基于机器学习的三维混合流体-PIC框架,利用SwitchNet实现区域自动切换,结合物理损失函数与QED效应模拟,在保证计算速度的同时实现了高精度的激光等离子体相互作用预测。
2025-10-13 cs.LG physics.plasm-ph
Plasma Dynamics in Higher-Derivative Electrodynamics: A Renormalised Two-Loop Framework
该研究在Bopp-Podolsky高导数电动力学框架下,通过双圈重整化方法分析有限温电子-质子等离子体的动力学特性,推导了粒子间力、德拜质量、电导率等物理量的修正,并给出实验与宇宙学观测基准。
2025-08-03 hep-ph physics.plasm-ph
Pulsar Electrodynamics: an unsolved problem
脉冲星电动力学的审查强调的作用,感应电场在倾斜的旋转和不完全屏蔽其平行分量的电荷,留下“间隙”与$E_\parallel\ne0$。等离子体的响应导致自洽的电场,该自洽的电场与感应电场互补,该感应电场具有导致与总场相关联的电漂移和极化电流的势场。电动力学模型确定电荷密度$ρ$和电流密度${\bf J}$,电荷饥饿是指等离子体不能供应$ρ$,导致间隙和相关粒子加速和对产生的情况。有人指出,目前的饥饿形式也发生意味着一个新的类的差距。间隙的属性进行了讨论,强调静态模型是不稳定的,大振幅的纵波的作用,和方位角的依赖性,出现在一个倾斜的旋转器的间隙。简要回顾了脉冲星等离子体中的波色散,强调了它在射电辐射中的作用。脉冲星无线电发射机制进行了审查,并建议最合理的是一种形式的等离子体发射。
2016-04-13 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Laser opacity in underdense preplasma of solid targets due to quantum electrodynamics effects
我们研究了下一代激光脉冲在10 PW $-$ 200 PW与固体靶相互作用的相对论欠密预等离子体的放大自发发射(ASE)产生的存在。由于量子电动力学(QED)过程中产生的电子-正电子对和$γ$射线光子,激光打孔和相对论透明受到强烈的限制。一对等离子体的密度以上的初始preplasma密度形成,抵消了由钻孔产生的无电子通道。这种对主导的等离子体可以阻止激光输运并触发类似雪崩的QED级联,有效地将激光能量转换为光子。这使得1- $\rmμm$ -标度长度、欠密的预等离子体对该功率水平的激光脉冲完全不透明。因此,QED诱导的不透明性为固体靶实验中的这种脉冲设定了比经典等离子体物理预期的高得多的对比度要求。例如,我们的模拟表明,质子加速从后方的固体与preplasma将强烈受损。
2017-01-20 physics.plasm-ph
Application of novel techniques for interferogram analysis to laser-plasma femtosecond probing
最近,两种用于提取相移图的新技术(Tomassini { \it et.~ al.},Applied Optics { \bf 40} 35(2001))和电子密度图估计(Tomassini P.和Giulietti A.,Optics Communication { \bf 199},pp 143-148(2001))。在本文中,我们将这两种方法应用到一个样品激光等离子体干涉获得飞秒探测脉冲,在一个实验装置,致力于激光粒子加速研究。
2001-11-16 physics.data-an physics.plasm-ph
Fractional Power-Law Spatial Dispersion in Electrodynamics
讨论了具有幂律空间色散的非局域介质中的电场。研究了包含分数拉普拉斯算子的Riesz形式的描述非局域介质中电场的方程。对幂律非局域介质的库仑定律和德拜屏蔽进行了推广。我们考虑具有幂律空间色散的类等离子体介质的反常行为的简单模型。这些等离子体类介质的分数阶微分模型的建议进行了讨论,以描述幂律型的非局部特性。
2015-03-14 physics.class-ph physics.plasm-ph
On plane-wave relativistic electrodynamics in plasmas and in vacuum
我们重新审视精确的微观方程(在微分,和等效积分形式)统治的相对论冷等离子体后,平面波Angloman,没有习惯的近似。我们证明了在欧拉描述中,初始处于静止状态的非常稀释的等离子体在任意横平面电磁行波的激励下的运动对横电磁势有非常简单而明确的依赖关系;对于非零密度等离子体,只要电荷对电磁场的反作用可以忽略,即,对于随着等离子体密度而减小的时间间隔,并且可以用作迭代解析方案中的初始步骤。作为许多可能的应用之一,我们使用这些结果来描述如何的有质动力的一个非常强烈的和短的平面激光脉冲击中正常的等离子体表面的表面推进到离子背景的表面电子。由于这种穿透,电子然后被离子施加的电力拉回,并且可以在与脉冲传播方向相反的方向上以高能量离开等离子体[G.菲奥雷河费代尔大学De Angelis,“弹弓效应:一种可能的新的激光驱动电子高能加速机制”,arXiv:1309.1400]。
2014-05-02 math-ph math.MP physics.plasm-ph
Femtosecond probing of light-speed plasma wakefields by using a relativistic electron bunch
强激光或粒子束在等离子体中传播产生的相对论尾流被认为是下一代对撞机和相干光源的加速器。这种尾流已经被证明可以将电子和正电子加速到几个千兆电子伏特(GeV),具有百分之几的能量扩展和高的尾流到射束的能量转移效率。然而,尾流的电场结构的完整映射已被证明是难以实现的。在这里,我们表明,一个高能量的电子束可用于探测领域的这种光速唤醒飞秒分辨率。高度瞬态,微观尾流场重建密度调制超短探针束后,它已经穿过尾流。这种技术可以使低密度等离子体中的线性尾场可视化,可以加速电子和正电子束。它还允许表征等离子体密度斜坡中的尾流,这对于维持束流发射度、提高能量传递效率和从等离子体加速器产生高亮度束至关重要。
2016-10-18 physics.plasm-ph
Travelling waves and light-front approach in relativistic electrodynamics
我们简要报告了最近提出的一项建议(Fiore in J Phys A Math Theor 51:085203,2018),用于简化电磁(EM)场$F^{μν}$中带电粒子的运动方程,该电磁场$F^{μν}$是平面行波$F_t^{μν}(ct\!-\!z)$和静态部分$F_s^{μν}(x,y,z)$的总和;它采用类光坐标$ξ=ct\!-\!z$而不是时间$t$作为自变量。我们在几种极端加速的情况下说明了它,首先是孤立粒子,然后是平面流体动力学条件下等离子体中的电子:Lorentz-Maxwell连续偏微分方程可以简化,有时甚至完全简化为一族普通偏微分方程的解耦系统;这例如随着行波在真空-等离子体界面上的冲击而发生(其可产生等离子体波或弹弓效应)。
2018-06-14 physics.class-ph physics.plasm-ph
QED Plasma and Magnetars
磁星被扩散的等离子体包围,其磁场强度远高于量子电动力学临界值。我们使用有效场论参数推导出这种等离子体的“量子无力电动力学”方程。我们认为,量子效应不修改磁层的大尺度结构,特别是自旋下降率不偏离经典的结果显着。我们提供了明确的演化方程,可用于探索潜在的重要的小尺度修正,如冲击波的形成,这已被提出作为一种机制,从磁星的爆发和静态发射。
2015-04-06 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Using XFELs for Probing of Complex Interaction Dynamics of Ultra-Intense Lasers with Solid Matter
我们证明了X射线自由电子激光(XFEL)的潜力,以推进复杂的等离子体动力学的理解,允许在第一次纳米和飞秒分辨率在同一时间在等离子体诊断。在如此短的时间尺度上的等离子体现象与物理学的许多领域都有很高的相关性,特别是在超强超短激光与物质的相互作用中。高度相关但仅部分理解的现象可能在实验中变得直接可及。这些包括相对论激光在固体目标的吸收,创建高能电子和电子输运在温暖的致密物质,包括播种和发展的表面和光束不稳定性,双极膨胀,冲击波的形成,和动态的表面或在埋层。我们展示了XFEL等离子体探测的高功率激光物质相互作用的潜力,使用示例性的小角X射线散射技术,侧重于XFEL探测的一般考虑。
2013-06-03 physics.bio-ph physics.plasm-ph
The physics and applications of strongly coupled plasmas levitated in electrodynamic traps
本文综述了电动势阱中带电纳米颗粒强关联库仑系统的物理现象与应用,通过耦合参数 Γ=10^8 研究其动力学,并探讨了质谱分析、生物颗粒检测及激光等离子体加速等技术。
2022-10-30 physics.app-ph physics.plasm-ph quant-ph
Optical Probing of Ultrafast Laser-Induced Solid-to-Overdense-Plasma Transitions
该研究利用单发近红外探针透射测量并结合固态与动力学等离子体模型,可视化纳米类金刚石碳膜在低强度激光上升沿向过稠密等离子体转变的亚皮秒过程。
2023-09-01 physics.plasm-ph
Probing the radiation-dominated regime of laser-plasma interaction in multi-beam configurations of petawatt lasers
本文数值模拟了多拍瓦多光束飞秒激光聚焦下稠密等离子体微靶的超相对论动力学,发现多光束构型可降低产生辐射反作用力激发的准静态纵向磁场所需单束峰值功率,且四束15拍瓦脉冲以10度相交能实验展示激光-等离子体辐射主导区间。
2025-04-02 physics.plasm-ph
A new electromagnetic wave in a pair plasma
报道了等离子体中一种新的非线性电磁波模式。它的存在依赖于强圆偏振电磁波与等离子体的相互作用,其中考虑了量子电动力学光子-光子散射。作为一个例子,我们考虑一对等离子体,并表明,新的模式可以在天体物理设置和下一代激光等离子体系统的显着。
2004-10-14 physics.plasm-ph
Stable discrete representation of relativistically drifting plasmas
代表电动力学的相对论漂移粒子系综在离散的,共同传播的伽利略坐标,使推导的粒子在细胞算法,本质上是免费的数值切伦科夫不稳定性,等离子体以均匀的速度流动。该方法的应用所示的建模等离子体加速器在洛伦兹变换的最佳参考系。
2016-07-31 physics.plasm-ph
Synthetic aperture microwave imaging with active probing for fusion plasma diagnostics
设计并建造了一套合成孔径微波成像系统(SAMI),用于获得聚变等离子体的多个频率的二维图像。SAMI使用线性极化天线的相控阵列。阵列配置已被优化,以实现最大的合成孔径光束效率。由天线接收的信号被下变频到中频范围,然后以全矢量形式记录。全矢量信号允许在实时和后处理模式下进行光束聚焦和图像重建。SAMI可以扫描10- 35 GHz范围内的16个频率,开关时间为300 ns。该系统同时以2种不同的模式运行:等离子体发射的被动成像和由来自同一阵列的天线之一发射的辐射的背散射信号的主动成像。这第二种模式是类似于所谓的多普勒后向散射(DBS)反射与2-D分辨率的湍流结构的传播速度。两种工作模式在实际的聚变等离子体实验中均表现出良好的性能。我们已经获得了有史以来第一个二维图像的BXO模式转换窗口。通过主动探测,首次获得了湍流速度图。在这篇文章中,我们提出了一个概述的诊断和讨论最近的结果。
2012-10-11 physics.ins-det physics.plasm-ph
Probing ultrafast laser plasma processes inside solids with resonant small-angle X-ray scattering
物质的极端状态存在于整个宇宙中,例如行星核心,恒星或天体物理喷流。这种条件是在实验室中通过强激光与固体的相互作用产生的,其演变可以使用超短X射线脉冲以飞秒精度进行探测,以研究实验室天体物理学、激光聚变研究或紧凑粒子加速。X射线散射(SAXS)图案和它们在原子束缚-束缚跃迁的X射线能量处发生的不对称性包含关于密度、电离和温度的体积纳米级分布的信息。在高强度激光照射的固体中,掩埋的重离子结构在热扩散后在纳米尺度上膨胀,并被加热到超过200万开尔文。这些实验证明了共振SAXS的目的是更好地表征极端实验室等离子体中的动态过程。
2020-12-14 physics.plasm-ph
General relativistic force-free electrodynamics with a discontinuous Galerkin-finite difference hybrid method
本文提出一种间断 Galerkin 与守恒有限差分结合的混合数值方法,用于高精度模拟广义相对论无力等离子体及电流片耗散,并在黑洞、中子星磁层中实现最高10倍加速。
2024-06-12 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Light-front approach to relativistic electrodynamics
该研究提出光前方法,以光样坐标替代时间简化相对论电动力学,适用于真空和等离子体中极端加速场景,如弹弓效应和激光尾场加速。
2020-12-13 astro-ph.HE physics.acc-ph physics.plasm-ph
Probing ultrafast heating and ionization dynamics in solid density plasmas with time-resolved resonant X-ray absorption and emission
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿罗森多夫亥姆霍兹中心);European XFEL(欧洲X射线自由电子激光设施);Technische Universität Bergakademie Freiberg(弗莱贝格矿业科技大学);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学);Center for X-ray and Nano Science CXNS, Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射中心X射线与纳米科学中心);Universität Siegen(锡根大学);The Extreme Light Infrastructure ERIC, ELI Beamlines Facility(极端光基础设施欧洲研究联盟,ELI光束线设施);National Institute for Fusion Sciences(国立融合科学研究所)
本文通过时间分辨共振X射线发射和吸收成像技术,研究高强激光与细丝靶相互作用中的超快加热和电离过程,结合原子碰撞辐射模型等模拟揭示等离子体参数的极端敏感性。
2026-04-01 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
Laser-driven vacuum breakdown waves
通过三维量子电动力学--粒子模拟(QED-PIC),证明了真空击穿波以QED级联阵面的形式在极强的平面电磁波中传播。这一结果否定了平面波位形不可能产生自持级联的说法。在模拟过程中,叶栅在光帆状态下的激光-箔片相互作用期间启动。结果,在箔和激光辐射之间形成不断增长的电子-正电子等离子体垫。缓冲等离子体有效地吸收激光能量,并使来自移动箔的辐射发散,从而中断离子加速。文中给出了描述叶栅前缘传播和垫等离子体电动力学的模型,它们的预测与数值模拟的结果定性一致。
2019-06-27 physics.plasm-ph
Probing QED and fundamental constants through laser spectroscopy of vibrational transitions in HD+
自然界中最简单的分子,H2+和HD+形式的分子氢离子,为复杂形式物质的量子电动力学测试提供了重要的基准系统。在这里,我们报告这样一个测试的基础上的频率测量的振动泛音过渡HD+激光光谱。我们发现,理论和实验频率是相等的0.6(1.1)十亿分之一,这是迄今为止最严格的测试分子理论。我们的测量不仅证实了高阶量子电动力学在分子中的有效性,而且还使长期预测的确定质子-电子质量比的分子系统,以及改进的约束假设的第五力和紧致更高的尺寸在分子尺度上。从理论和实验在0.01ppm水平上的比较的角度,我们的工作证明了分子氢离子作为基本物理常数和定律的探针的潜力。
2016-02-02 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.plasm-ph
On the Conductivity of a Magnetoactive Turbulent Plasma
本文在孤立粒子近似下讨论了确定磁激活湍流等离子体有效电导率张量的问题。额外的gyrotropicterms示出出现在平均值,非零磁螺旋度的存在下的电导率张量。传播电磁波的色散发生变化,出现附加模和偏振面的附加旋转,波可以被放大。具有螺旋性的等离子体获得的性质与在手征和双各向异性电动介质中观察到的性质相似。
2004-12-01 physics.geo-ph physics.plasm-ph
Investigation of the specific plasma potential oscillations with geodesic acoustic mode frequencies by heavy ion beam probing
在T-10托卡马克装置(R= 150 cm,a = 30 cm)上,用重离子束探针(HIBP)诊断,在离轴ECRH(B = 2.33T,Ip= 220 kA,r_ECRH=12 cm)区,研究了频率为15-30 kHz的特定振荡。先前的OH区实验表明,“20 kHz”模式主要是电势起伏。这些振荡在HIBP、朗缪尔探针和反射计的信号上可见。它们将引起极向旋转的波动,即m=0的扭转等离子体振荡,称为纬向流。HIBP样品体积位于r = 24 - 29 cm。观察到在OH和ECRH区,电势振荡的功率谱都是孤立的准单色峰,对比度范围为3-5。“20 kHz”模式的频率在观察区域内变化;它在22-24厘米处从20 kHz到28-29厘米处的13-15 kHz逐渐减小。在ECRH接通之后,频率增加,与电子温度Te的增长相关,通过在最近的弦24 cm上的2次ECE谐波测量。分析表明,“20 kHz”模式的频率随局部T_e变化:f_20 ~ T_e**1/2,这类似于测地声学模式(GAM)的理论标度:f_GAM ~ c_s/R ~ T_e**1/2,其中cs是声速。绝对频率接近GAM值,在一个因子内(1.12-1.5)。
2004-10-19 physics.plasm-ph
High-order harmonic generation in an electron-positron-ion plasma
从高次谐波产生的角度研究了激光与电子-正电子-离子混合等离子体的相互作用。对于具有尖锐等离子体-真空界面和均匀密度分布的理想混合等离子体,当用弱相对论性激光脉冲辐照时,在谐波谱中观察到等离子体频率谐波处的清晰信号。这些特征信号归因于反向传播的单色等离子体波的逆双等离子体波衰减,该单色等离子体波由高能电子和由激光加速的正电子束激发。粒子模拟表明,信号在两倍的等离子体频率可以观察到一对密度低至$\sim 10^{-5}$的等离子体密度。在自洽的情况下,对生产的超强激光击中固体目标,粒子在细胞模拟,其中占量子电动力学效应(光子发射和对生产),表明,密集(大于相对论校正的临界密度)和热对等离子体可以创建。谐波谱显示出弱的低次谐波,表明由于量子电动力学效应而引起的高激光吸收。在等离子体频率的谐波的特征信号是不存在的,因为宽带等离子体波被激发,由于高的等离子体的不均匀性引入的相互作用。然而,由于激光与所产生的对等离子体直接耦合的高频调制,高频谐波被增强。
2020-12-15 physics.app-ph physics.ins-det physics.plasm-ph
Radiative corrections to the Coulomb law and model of dense quantum plasmas: Dispersion of waves in magnetized quantum plasmas
考虑了对电磁相互作用的两种量子电动力学辐射修正及其对高密度量子等离子体性质的影响。考虑了库仑相互作用的线性辐射修正。它的贡献的朗缪尔波的频谱。第二类辐射修正与强电磁场下麦克斯韦方程组的非线性有关。简要讨论了它对磁化等离子体横波谱的贡献。在考虑朗缪尔波谱时,我们考虑了自旋向上和自旋向下的电子的不同分布的影响,揭示了费米压力的变化。
2014-05-15 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
A Novel Femtosecond-Gated, High-Resolution, Frequency-Shifted Shearing Interferometry Technique for Probing Pre-Plasma Expansion in Ultra-Intense Laser Experiments
用密集靶进行的超强激光-物质相互作用实验(>10 $^{18}$ W/cm $^{2}$)对主超强脉冲之前的激光“噪声”(以预脉冲的形式)的影响高度敏感。纳秒和/或皮秒范围内的这些系统相关的预脉冲通常足够强,以通过电离并在靶前面形成等离子体层来显著地修改靶。时间分辨干涉法提供了一个强大的方法来表征在此期间的膨胀等离子体。我们已经开发了一种新的泵浦探测干涉系统的超强激光实验,使用两个短脉冲放大器同步的一个超快种子振荡器,以实现40飞秒的时间分辨率超过数百纳秒,使用可变延迟线和其他技术。这些放大器中的第一个用作泵,并将最大能量传递到相互作用区域。第二放大器被频移,然后倍频以产生飞秒探测脉冲。在通过激光-靶相互作用区后,探测脉冲在横向剪切的迈克耳孙干涉仪中分裂并重新组合。重要的是,探头中的频移允许在泵的二次谐波处的强等离子体自发射被过滤掉,从而允许在临界表面附近和其他地方的等离子体膨胀在干涉图中清晰可见。三相重建的电子密度,然后推断阿贝尔反演。这种干涉测量系统提供了对等离子体膨胀前的精确测量,可以在超强脉冲到达时识别目标的状况。这样的测量是必不可少的相关激光预脉冲测量与瞬时等离子体轮廓,并使现实的粒子在细胞模拟的超强激光物质相互作用。
2014-07-17 physics.ins-det physics.optics physics.plasm-ph
Equilibrium radiation in a plasma medium with spatial and frequency dispersion
对等离子体介质中平衡辐射的研究表明,这种辐射的光谱能量分布不同于普朗克平衡辐射。利用量子电动力学方法,得到了带电粒子系统平衡辐射谱能量密度的一般关系式,该关系式通过考虑空间色散和频率色散的显式横向介电常数以及有限的碰撞阻尼,考虑了等离子体对平衡辐射的影响。对于无穷小阻尼的极限情况,结果与已知的表达式一致。
2019-09-11 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Short wavelength electromagnetic propagation in magnetized quantum plasmas
研究了非相对论量子等离子体中等离子体波传播的量子电动力学(QED)短波长修正。导出了热多组分量子等离子体的一般色散关系。研究发现,通过简单地替换热速度和等离子体频率,任何波模的经典色散关系都可以被修改为包括量子和短波长QED效应。此外,色散关系已被修改,以包括强磁场的QED效应。结果表明,强磁场和短波长QED校正将在真空和其他非色散等离子体模式中引起色散。实验室和天体物理系统的应用进行了讨论。
2007-03-14 hep-ph physics.plasm-ph
Ultrahigh Light Intensification by a Counter-Propagating Breaking Plasma Wave - Relativistic Flying Parabolic Mirror
提出了一种利用激光脉冲压缩、载波频移和相对论飞行抛物柱面镜对向传播的破断等离子体波聚焦产生超强电磁场的方法。这种方法使我们能够实现量子电动力学临界场(Schwinger极限)与现代激光系统。
2003-09-13 physics.comp-ph physics.gen-ph physics.plasm-ph