Ion acoustic solitary structures in a collisionless unmagnetized plasma consisting of nonthermal electrons and isothermal positrons
采用Sagdeev赝势方法,研究了由绝热温离子、非热电子和等温正电子组成的非磁化无碰撞等离子体中的离子声孤波结构。定性不同的组成参数空间清楚地表明存在的领域的孤子和双电层相对于本等离子体系统的任何参数。本系统支持负势双电层,它总是限制负势孤子的产生。当正电子平均热速度与电子平均热速度之比小于某一临界值时,系统也支持正势双电层。然而,存在一个参数区域,在该区域内,正势双层不能限制正势孤波的产生,在该参数区域内,正势双层形成后,正势孤波仍然存在。因此,正势超孤子已被观察到。电子的非热性在正势双电层和正势超孤子的形成中起着重要的作用。借助于与等离子体系统的离子声孤波结构相对应的动力学系统的相图,分析了正势超孤子的形成。
2016-05-31 physics.plasm-ph
Higher order stability of dust ion acoustic solitary wave solution described by the KP equation in a collisionless unmagnetized nonthermal plasma in presence of isothermal positrons
Sardar等人[Phys. Plasmas 23,073703(2016)]研究了无碰撞非磁化电子-正电子-离子-尘埃等离子体中小振幅尘埃离子声孤立波的稳定性。他们导出了一个Kadomtsev Petviashvili(KP)方程,研究了当考虑垂直于波传播方向的空间坐标的弱依赖性时,长波长平面波横向扰动的Korteweg-de Vries(KdV)方程孤波解的最低阶稳定性。在本文中,我们借助Allen和Rowlands [J. Plasma Phys. 50,413(1993); 53,63(1995)]的多尺度微扰展开方法,将Sardar等人[Phys. Plasmas 23,073703(2016)]中给出的KdV孤子的最低阶稳定性分析扩展到高阶。结果表明,KdV方程的孤立波解在k^2阶是稳定的,其中k是长波平面波扰动的波数。
2018-10-13 physics.plasm-ph
Dust ion acoustic solitary structures at the acoustic speed in presence of nonthermal electrons and isothermal positrons
Sagdeev赝势技术和Das等人[J.Plasma Phys.78,565(2012)]开发的解析理论已被用于研究由带负电荷的静态尘埃颗粒、绝热暖离子、非热电子和等温正电子组成的无碰撞非磁化尘埃等离子体中声速下的尘埃离子声孤波结构。本系统在声速下支持正势孤波和负势孤波,但在声速下不支持极性相反的孤波结构共存。该系统在声速下也支持负势双电层,但不支持正势双电层。虽然在超声速下系统支持正势超孤子,但在声速下不存在任何极性的超孤子。孤波结构的成分参数空间和描述尘埃离子声波在声速的非线性行为的动力系统的相图的帮助下进行了研究。对于无正电子时,在声速下存在负势双电层和负势超孤子的情况,利用相图讨论了在声速下双电层形成后超孤子向孤子转变的机制.利用相图分析了声速孤立波结构与超声速孤立波结构的区别。
2018-01-20 physics.plasm-ph
Dust-acoustic solitary waves in a magnetized dusty plasma with nonthermal electrons and trapped ions
研究了静电尘埃声波在由带负电荷的可动尘埃、非热快电子和涡旋分布的俘获离子组成的磁化尘埃等离子体中的非线性传播。利用约化微扰技术,导出了磁化尘埃等离子体中小振幅孤立波的类KdV方程.研究发现,由于尘埃热压力的影响,非热参数$β~(>1)$存在一个临界值$(β_c)$,低于该值时DA孤波停止传播。得到了KdV型方程的孤子解(行波解),并证明其为稀疏型。数值分析了孤子的特性随系统参数的变化。当尘埃回旋频率小于尘埃等离子体频率的十分之一时,静态磁场(仅改变孤子宽度)的影响变得显著。当自由离子温度与俘获离子温度之比$(σ)$为正(负)时,孤子的振幅增大(减小)。通过数值计算,讨论了传播参数$(l_z)$和$σ$对DA孤子动力学特性的影响,发现孤子结构在相当长的时间内可以抵抗扰动和湍流.这些结果对于理解DA孤波在实验室和空间等离子体(例如,地球磁层、极光区、日光层环境等)。
2014-07-23 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
Effect of Landau damping on ion acoustic solitary waves in a multi-species collisionless unmagnetized plasma consisting of nonthermal and isothermal electrons
导出了考虑Landau阻尼效应的Korteweg-de Vries(KdV)方程,研究了弱非线性、弱色散离子声波在由两种不同种类的电子和暖绝热离子组成的无碰撞非磁化等离子体中的传播.较热的高能电子物种遵循凯恩斯等人的非热速度分布。保留信函22,2709(1995)],而较冷的电子物种服从玻尔兹曼分布。发现该KdV型演化方程的非线性项系数在不同的参数平面上沿不同的曲线族为零。在这种情况下,修改的KdV(MKdV)方程,包括朗道阻尼的效果有效地描述了离子声波的非线性行为。我们还观察到,在参数平面上,包含Landau阻尼效应的KdV和MKdV类演化方程的非线性项的系数沿一族曲线同时等于零。在这种情况下,我们推导出一个进一步修改的KdV(FMKdV)方程,包括朗道阻尼的影响来描述离子声波的非线性行为。实际上,在不同的参数空间区域中,已经导出了不同的包含Landau阻尼效应的修正KdV类演化方程来描述离子声波的非线性行为。本文应用Ott & Sudan [Phys. Fluids 12,2388(1969)]的方法求出了具有非线性项$(ϕ^{(1)})^{r}\frac{\partial ϕ^{(1)}}{\partial ξ}$的发展方程的孤波解,其中$ϕ^{(1)}$是一阶扰动静电势,$r =1,2,3$是一阶扰动静电势。我们发现对于所有的$r =1,2,3$,孤立波解的振幅都随时间减小…
2018-10-30 physics.plasm-ph
Ion-acoustic shock and solitary waves in magnetized plasma with Cairns-Gurevich distribution electrons
研究磁化等离子体中非热束缚电子对离子声激波和孤立波特性的影响,推导非线性方程并分析不同参数的影响。
2025-12-10 physics.plasm-ph physics.space-ph
The ion acoustic solitary waves in the four component complex plasma with a Cairns-Tsallis distribution
研究了由冷惯性离子、正电子、冷电子和热电子(双温)组成的四分量复杂等离子体中的离子声孤波,其中电子和正电子服从Cairns-Tsallis分布,具有不同的非热参数和非广延参数.基于等离子体流体力学方程和Sagdeev赝势理论,推导了等离子体中孤立波存在的条件,如Sagdeev赝势、归一化静电势、马赫数的上下限以及压缩/稀疏孤立波。我们证明,根据目前的研究,孤立波解存在,只有当正电子是麦克斯韦分布和双温电子具有相同的非广延和非热参数。数值分析了Cairns-Tsallis分布中非广延参数和非热参数对孤立波产生条件的影响。
2022-03-22 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Damped dust-ion-acoustic solitons in collisional magnetized nonthermal plasmas
研究了一个多粒子磁化碰撞非热等离子体系统中的耗散尘埃-离子-声(DIA)孤子模\textbf{theoretically and parametrically}的特性。该系统中包含惯性离子、服从非热$κ-$分布的非惯性电子和不动尘埃粒子。静电孤波模与低频耗散尘埃离子声孤波(DIASW)有关。考虑了离子与中性粒子的碰撞效应,研究了离子与中性粒子碰撞效应对耗散型DIASW动力学的影响。空间和实验室中的等离子体介质大多远离热平衡,粒子分布更符合$κ-$非热分布,而非热麦克斯韦分布。采用约化摄动方法导出阻尼KdV(dKdV)方程,并利用切双曲方法导出dKdV方程的孤波解,分析其基本特征(振幅、宽度、速度、时间演化等).分散的潜水员的传播性质,也耗散DIASW的基本特征被认为是影响显着由于等离子体配置参数的变化,也由于在所考虑的等离子体系统中的超热指数$κ$的变化。这项研究的结果的含义可能是有用的,更好地了解静电本地化的扰动,在离子长度和时间尺度,在空间和实验尘埃等离子体,其中存在的过量高能电子和离子中性碰撞阻尼是负责。
2021-07-23 physics.plasm-ph
Electron-Acoustic Solitons in Magnetized Collisional Nonthermal Plasmas
采用流体动力学方法研究了由惯性冷电子、无惯性κ分布热电子和静态离子组成的磁化碰撞超热等离子体中斜传播耗散电声孤波的性质.利用约化摄动方法,得到了控制OPdEASWS非线性特性的非线性Schamel方程。Schamel方程的孤立波解被用来研究小,但有限振幅OPdEASW在这样的磁化碰撞超热等离子体的基本特征。基本特征(宽度、振幅、速度等)的OPdEASW的被发现的不同的等离子体配置参数,如超热指数,结晶角,碰撞参数,捕获参数,和外部磁场的修改。静电干扰的性质,其可以在不同的现实空间和实验室等离子体系统中传播(例如,在土星环),简要讨论。
2020-06-02 physics.plasm-ph
Dust-ion-acoustic damped solitary waves and shocks in laboratory and Saturn's E-ring magnetized nonthermal dusty plasmas with anisotropic ion pressure and dust-charge fluctuation
该研究针对实验室及土星E环环境下的磁化非热尘埃等离子体,分析了尘埃电荷涨落、碰撞等因素对尘埃离子声孤波和激波演化的影响,揭示了不同环境下的波型特性及非广延参数的临界效应。
2024-05-19 physics.plasm-ph
Effect of Landau damping on alternative ion-acoustic solitary waves in a magnetized plasma consisting of warm adiabatic ions and non-thermal electrons
Bandyopadhyay和Das [Phys. Plasmas,9,465-473,2002]已经导出了磁化等离子体中的离子声波的非线性宏观演化方程,该磁化等离子体由暖绝热离子和非热电子组成,包括Landau阻尼效应。本文还导出了当上述宏观演化方程的非线性项系数为零时,相应的非线性演化方程,用修正的宏观演化方程描述了离子声波的非线性行为。但是他们没有考虑系数非常接近于零的情况。这就是本文所考虑的情况,我们导出了相应的包含朗道阻尼效应的演化方程。最后,得到了这种宏观演化的孤立波解,发现其振幅随时间缓慢衰减。
2015-07-24 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
Three-dimensional modulation instability of dust-ion-acoustic waves and rogue waves in warm nonthermal magnetized plasmas
本研究针对含非热电子与正电子的暖磁化复杂等离子体,用约化微扰法推导(3+1)维非线性薛定谔方程,分析三维尘埃离子声波调制不稳定性与怪波的参数依赖及应用意义。
2023-06-09 physics.plasm-ph
Existence of dust ion acoustic solitary wave and double layer solution at M = Mc
利用Sagdeev势方法研究了由带负电荷的静止尘埃颗粒、绝热暖离子和非热电子组成的非磁化无碰撞非热尘埃等离子体中尘埃离子声孤波结构的存在性和极性,当波系速度等于尘埃离子声波的长波平面波线性化速度时,当孤立结构的速度等于声速时。给出了尘埃离子声孤波结构在声速下的存在性和极性的组成参数空间。这个成分参数空间清楚地表明了正负势尘埃离子声孤波结构存在的区域。再次,该组成参数空间表明,本系统支持在声速沿参数平面中的特定曲线的负势双层。然而,负势双层并不能限制所有负势孤波的发生。结果表明,在参数空间的某一特定区域,负势双层形成后,存在负势孤波。但是这些超孤子的振幅是有界的。已经观察到由负势双电层分离的负势孤子的振幅之间的有限跳跃,因此,本系统在负势双电层存在的曲线附近的声速处支持超孤子。讨论了声速下各参数对孤立子振幅的影响。
2015-07-13 physics.plasm-ph
An analytical study on the existence of solitary wave and double layer solution of the well-known energy integral at M= Mc
本文讨论了M= Mc时孤立波和双层存在的一般理论,其中Mc是马赫数M的下限,即:当M> Mc时,已知的能量积分的孤波和/或双层解开始存在。本文证明了10个重要定理,证实了M = Mc时孤波和双层的存在。如果V(V)({ \equiv }V(M,N))表示Sagdeev势,其中N是与特定问题相关联的扰动场或扰动因变量,V(M,N)被很好地定义为对于所有M { \in } \mathcal{M}和对于所有N { \in } Φ的实数,并且V(M,0)= V '(M,0)=V”(Mc,0)=0,V“'(Mc,0)<0(V“'(Mc,0)>0),对所有M({ \in } \mathcal{M})> 0和对所有φ({ \in } Φ)> 0(φ({\in} Φ)< 0),\deltaV / \deltaM < 0,其中“'{ \equiv } δ/δφ“,关于M= Mc处能量积分的孤波存在性和双层解的主要解析结果如下.结果1:如果存在至少一个M的值M0,使得系统对所有的Mc<M<M0都支持正(负)势孤波,则在M= Mc处存在正(负)势孤波或正(负)势双层。结果二:当M> Mc时,若系统只支持负(正)势孤波,则当M= Mc时,不存在正(负)势孤波。结果-3:在M= Mc时,正负势孤波结构(包括双层)不可能共存。除了结果1的条件外,当M= Mc的任意右邻域存在双层解时,双层解才是可能的.最后将这…
2011-04-21 physics.plasm-ph
Modulation instability of obliquely propagating ion acoustic waves in a collisionless magnetized plasma consisting of nonthermal and isothermal electrons
本文研究了由绝热温离子和两种不同种类的电子组成的无碰撞磁化温等离子体中斜传播离子声波的调制不稳定性。本文用标准约化微扰法导出了一个描述离子声波非线性振幅调制的非线性薛定谔方程,该方程满足离子声波与均匀静态磁场方向成任意角度传播时的色散关系。本文研究了两个非线性薛定谔方程$-$之间的对应关系,一个方程描述了沿任意方向传播的离子声波对磁场方向的振幅调制,另一个方程描述了沿磁场方向传播的离子声波的振幅调制。导出了调制离子声波的不稳定性条件和最大不稳定性增长率。我们已经看到,不稳定性的最大增长率的存在区域随着磁场强度值的增加而减小,而不稳定性的最大增长率的存在区域随着$\cos θ$的增加而增加,其中$θ$是离子声波与外部均匀静态磁场的传播角度。同样,不稳定性的最大增长率随着$\cos θ$的增加而增加,并且不稳定性的最大增长率也随着$β_{e}$的增加而增加,直到波数的临界值,其中$β_{e}$是与较热电子种类的非热分布相关联的参数。
2019-06-25 physics.plasm-ph
Dust ion acoustic solitary structures in presence of isothermal positrons
采用Sagdeev势方法研究了由带负电荷的静止尘埃颗粒、绝热热离子和等温分布的电子、正电子组成的非磁化无碰撞尘埃等离子体中的尘埃离子声孤波和双电层。一个计算方案已被开发来绘制定性不同的组成参数空间或解决方案空间显示的性质存在的不同的孤立子结构相对于本等离子体系统的任何参数。定性不同的解决方案空间给出了关于不同的孤立结构的存在的总体方案。本系统支持正和负电位双层。负势双层总是限制负势孤波的发生,即,任何振幅单调增加的负势孤立波序列都收敛于负势双层。然而,存在一个参数区,在该参数区中,正势双层不能限制正势孤立波的发生。结果表明,在参数空间的这一区域,正势双层形成后存在孤立波,即,观察到了正势超孤子。但是这些超孤子的振幅是有界的。通过对马赫数的限制,解析地讨论了有界超孤子存在的一般理论。对于任意小的正电子浓度值,超热正电子对尘埃离子声孤波结构没有影响。定性不同的解决方案空间能够产生新的结果,形成孤立结构。
2015-05-23 physics.plasm-ph
Subsonic and supersonic nucleus-acoustic solitary waves in thermally degenerate plasmas with heavy nucleus species
考虑了一个完全电离的多核等离子体系统(包含热简并电子种、非简并暖轻核种和低密度静止重核种)。本文用赝势方法研究了在这样的等离子体系统中由热力和简并压力驱动的任意振幅的亚音速和超音速核声孤立波的基本特征。本文还研究了静止重核、非相对论和超相对论电子简并以及轻核温度对小振幅和任意振幅亚音速和超音速核声孤波的影响。结果表明:(1)具有Bolttzmann分布电子的稳定重核素的存在支持了亚音速核-声孤波的存在,而电子简并度和轻核温度的影响降低了亚音速核-声孤波的形成;(ii)亚音速核-声孤立波的振幅(宽度)增加随着重核粒子数密度的增加,其值减小;(3)非相对论简并电子情形下的超声核声孤波振幅远小于超相对论简并电子情形下的超声核声孤波振幅,但远大于等温电子情形下的超声核声孤波振幅;(iv)非相对论简并电子粒子的宽度比超相对论简并电子粒子的宽度宽得多,(v)它们的振幅(宽度)随轻核温度的升高而减小(增大).在天体物理,空间和实验室等离子体的情况下的应用结果进行了简要讨论。
2020-07-31 physics.plasm-ph
Investigation of Dust Ion Acoustic Shock and Solitary Waves in a Viscous Dusty Plasma
考虑了含有Kappa分布电子、正的热粘滞离子和带负电的粘性尘埃颗粒的粘性尘埃等离子体,对尘埃离子声波(DIAWs)的模式进行了理论和数值研究。对不同等离子体参数如马赫数、有限温度系数、无扰尘埃流速度、尘埃运动粘度等的DIAWs模式的激波和孤立波进行了推导和基本特征分析。从KdV方程出发,利用动力学方程,画出了相图,并讨论了鞍点或鞍列的位置和鞍点中心的位置。这种尘埃等离子体可以在天体中找到。本研究工作的结果可以应用于研究DIAWs的性质在各种天体物理的情况下,Kappa分布的电子存在和仔细修改相同的模型可以帮助我们理解的DIAWs的性质的实验室等离子体以及。
2022-09-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Interaction of ion-acoustic solitons with electron beam in warm plasmas with superthermal electrons
利用流体动力学方程和泊松方程耦合,研究了由绝热离子和超热(Kappa分布)电子组成的热等离子体中的离子声孤立波(IASW)的传播。在线性极限下,通过对基本方程进行线性化,得到了离子声波的色散关系。另一方面,在非线性分析中,为了研究任意振幅的IA孤子,推导了一个包含Sagdeev赝势的能量平衡方程。确定了马赫数范围,并对该范围内的IA孤子的传输和特性进行了参数化和数值分析。研究了由于超热效应(via)引起的静电(ES)激发的幅度和宽度的变化以及物理参数(离子温度、孤子速度、电子束密度和电子束速度)的变化。证实了等离子体中IASW与电子束之间存在典型的相互作用。同时还发现,在等离子体中,既有负极性(稀疏孤子)又有正极性(压缩孤子)的ES孤子可以共存。此外,小,但有限的振幅限制的IASW的调查,它表明,这一限制仅限于负电位脉冲。
2012-04-17 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
Solitary Waves in an Intense Beam Propagating Through a Smooth Focusing Field
从描述自洽非线性光束动力学和集体过程的Vlasov-麦克斯韦方程组出发,研究了强流片状光束通过周期聚焦场的演化.在文献[1]中曾指出,对于相空间密度均匀的光束,Vlasov-麦克斯韦方程组可以精确地用具有三重绝热压力定律的宏观温流体-麦克斯韦方程组代替。本文证明了从宏观流体-麦克斯韦方程组出发,可以导出一个缓变波振幅的非线性薛定谔方程(或在多波相互作用的情况下,导出一组耦合的非线性薛定谔方程)。本文讨论了非线性薛定谔方程的性质以及强流粒子束中孤子的形成。
2002-05-23 nlin.PS physics.acc-ph physics.plasm-ph
Existence and stability of dust ion acoustic double layers described by the combined MKP-KP equation
本文的目的是扩展Sardar等人[Phys. Plasmas 23,123706(2016)]关于非热等离子体中组合修正的Kadomtsev Petviashvili - Kadomtsev Petviashvili(MKP-KP)方程的备选尘埃离子声孤波解的存在性和稳定性的最新工作。Sardar等人[Phys. Plasmas 23,123706(2016)]已经推导出组合的MKP-KP方程,以描述当KP方程的非线性项的系数趋于零时尘埃离子声波的非线性行为。Sardar等人[Phys. Plasmas 23,123706(2016)]已经使用这个组合的MKP-KP方程来研究当L > 0时具有不同于sech ^2或sech的轮廓的替代孤波解的存在性和稳定性,其中L是当前等离子体系统的参数的函数。本文考虑了同一组合MKP-KP方程,研究了双层解的存在性和稳定性,证明了当L = 0时,该组合MKP-KP方程的双层解存在.最后,利用Allen和Rowlands的多尺度微扰展开法[J. Plasma Phys.50,413(1993)]研究了这一组合MKP-KP方程双层解的最低阶稳定性。结果表明,在长波平面波扰动下,组合MKP-KP方程的双层解在波数的最低阶处是稳定的。
2018-10-13 physics.plasm-ph
Modulational instability, rogue waves, and envelope solitons in opposite polarity dusty plasmas
从理论上研究了由惯性极性相反(正、负)的绝热带电尘埃粒子以及无惯性非广延$q$分布电子和非热离子组成的等离子体系统中的尘埃声波(DAWs)及其调制不稳定性(MI)。利用约化微扰法导出了非线性薛定谔方程。通过对NLS方程的分析发现,调制稳定的孤立波导致暗包络孤子的存在,而调制不稳定的孤立波导致亮包络孤子或流氓结构的存在.对于快波模式,观测到了DAW的基本特征(即DAW的稳定性、MI增长率、DA异常波的振幅和宽度等)。被相关的等离子体参数(即,尘埃质量、尘埃电荷状态、非扩展参数$q$和非热参数$α$)显著地修改。我们目前的调查结果可能是有用的理解不同的非线性静电现象在空间(即电离层和中间层)和实验室等离子体(即高强度激光照射和热阴极放电)。
2018-03-06 physics.plasm-ph
Transient ionization potential depression in nonthermal dense plasmas at high x-ray intensity
本文提出结合量子电子结构计算与经典分子动力学的NLTE方法,模拟XFEL脉冲作用下稠密等离子体中随时间演化的IPD分布,结果与固体密度铝等离子体实验及LTE理论吻合。
2021-01-25 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Modulated envelope localized wavepackets associated with electrostatic plasma waves
已知的静电等离子体模式的非线性振幅调制检查在一个通用的方式,通过应用无碰撞流体模型。冷(零温度)和温暖的流体的描述进行了讨论,并比较结果。适度的非线性振荡制度的影响,通过应用多尺度技术。计算得到一个非线性薛定谔方程(NLSE),它描述了慢变波振幅在时间和空间上的演化。的NLSE承认本地化的信封(孤立波)解决方案的明亮(脉冲)或黑暗(孔,空隙)类型,其特性(最大振幅,宽度)取决于等离子体的内在参数。明确考虑了振幅微扰、有限温度和缺陷(尘埃)浓度等效应。与类似的高度本地化的调制波结构在最近的卫星任务中观察到的相关性进行了讨论。
2004-10-15 physics.plasm-ph
Rogue waves in space dusty plasmas
从理论上研究了实际空间尘埃等离子体系统(含惯性热正负电荷尘埃、等温离子和非热kappa分布电子)中尘埃声波(DAWs)和相应的DA流氓波(DARWs)的调制不稳定性。本文采用约化微扰法推导了非线性薛定谔(NLS)方程。研究发现,尘埃等离子体系统支持快模和慢模两种模式,这两种模式可以是稳定的,也可以是不稳定的,这取决于色散系数和非线性系数之比的符号。数值分析表明,扰动的基本特征(即稳定性/不稳定性、增长率、振幅等)超热参数($κ$)和其他各种等离子体参数显著地改变了与快模相关的DAW的。本文的研究结果对理解空间等离子体系统(即中间层和电离层)中的DARW有一定的参考价值。
2017-07-08 physics.plasm-ph
Propagation of Electron-Acoustic Waves in a Plasma with Suprathermal Electrons
电子声波发生在空间和实验室等离子体中,其中存在两种不同的电子群体,即冷电子和热电子。观测结果表明,热电子分布往往具有长尾超热(非麦克斯韦)的形式。本研究的目的是探讨如何不同的等离子体参数修改的电声结构。本文研究了由冷惯性电子、热超热电子和可动离子组成的无碰撞非磁化等离子体中的电子声波。首先,我们从一个冷的单流体模型开始,我们将其扩展到一个热模型,包括电子热压力。最后,在双流体模型中考虑了离子的惯性。电子声波的线性色散关系描绘了一个强烈的依赖性的电荷屏蔽机制上过量的超热。采用非线性赝势方法研究了电声孤波的存在性,并确定了电声孤波的特征与等离子体参数的关系。结果表明,热压对电声孤波有很大的影响。在单流体模型中,只有负极性波存在,随着偏离麦克斯韦方程的增加,负极性波变窄,而在固定孤子速度下的波幅增加。然而,对于恒定的真实马赫数值,振幅随着超温性的增加而减小。研究还发现,离子惯性在超声速域中的作用是微不足道的,但它是重要的,以支持正极性波在亚音速域。
2017-10-20 physics.plasm-ph physics.space-ph