Distinct parallel electrostatic collisionless shocks in hot-cold ablative mixing plasmas
本研究通过一维VPIC模拟和理论分析，揭示了热冷烧蚀混合等离子体中平行静电无碰撞激波的形成机制，发现其主要受温度而非压力控制，并阐明了电子热通量的自由流极限与对流标度特性。
2025-03-31 physics.plasm-ph
MAICRM: A general model for rapid simulation of hot dense plasma spectra
本文的工作是在一般模型--多平均离子碰撞辐射模型（MAICRM）的基础上继续发展的。在这个模型中，一个平均离子被用来表征平均轨道占领和总人口的配置在一个单一的电荷状态。通过连续迭代求解两组速率方程得到平均离子的轨道占据和布居。在不同等离子体条件下计算的Au和Au等离子体光谱与DCA/SCA的计算结果吻合较好，而计算成本要低得多。
2020-12-25 physics.plasm-ph
Hot-cold plasma transition region: collisionless case
我们研究在热（罕见）和冷（密集）等离子体之间的过渡区在无碰撞制度的过程。我们使用一个三维电磁粒子在细胞（3-D PIC）相对论代码。受太阳大气中的过渡区的启发，等离子体的温度和密度比分别被选择为100和0.01。为了更好地理解所研究的过程，我们进行了两种类型的计算：a）没有任何等离子体粒子之间的相互作用（自由膨胀）和b）与充分的电磁相互作用。在这两种情况下，我们发现冷等离子体电子和质子的流量从冷等离子体到热等离子体占主导地位的热等离子体电子和质子的流量在相反的方向。因此，在系统的较热部分中的等离子体在时间演化期间变得更冷且更密集。在粒子之间没有任何相互作用的情况下，冷等离子体电子和质子自由地穿透到热等离子体中。但是，冷等离子体电子比冷等离子体质子更快，因此它们比质子更深入系统的热部分。因此，在系统的较热部分中等离子体的电子和质子成分的冷却是不同的。另一方面，在电磁相互作用的情况下，由于等离子体的性质，它试图保持总电流恒定（在我们的情况下接近零），冷等离子体电子与冷等离子体质子一起穿透到系统的较热部分。在这些过程中，在过渡区产生的等离子体波减少了从热等离子体逃逸到较冷等离子体中的电子数量。因此，这些波支持热等离子体和冷等离子体之间的温度跳跃。
2017-09-22 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
The frequency of electron-ion collisions in a hot plasma
结果表明，反常的电阻率，热导率，和热等离子体的磁压力可以解释的假设，碰撞电子-离子截面成为常数以上的一些临界温度。这个常数是由离子的大小（电子包络）决定的。它还表明，这一假设遵循从热等离子体与热辐射的相互作用的考虑。
2004-10-15 astro-ph physics.plasm-ph
Ideal magnetohydrodynamic simulations of unmagnetized dense plasma jet injection into a hot strongly magnetized plasma
我们目前的结果从三维理想磁流体动力学模拟未磁化的致密等离子体射流注入到一个均匀的热强磁化等离子体，其目的是提供深入了解核心燃料的托卡马克与ITER和NSTX（国家球形环实验）相关的参数。未磁化的稠密等离子体射流注入类似于紧凑环形注入，但具有高得多的等离子体密度和总质量，因此所需的注入速度较低。喷流到背景中的大量沉积似乎是通过沿喷流后缘的磁重联来促进的。等离子体射流到背景等离子体中的穿透深度主要取决于射流的初始动能，并且空间局部质量沉积的关键要求是射流的减速时间小于扰动背景磁通量由于磁重联而松弛的时间。这项工作表明，需要更准确地处理重新连接，以充分模拟这个问题。非磁化稠密等离子体射流注入的参数确定为本地化的核心沉积以及边缘本地化模式（ELM）起搏应用在ITER和NSTX相关制度。
2011-05-12 physics.comp-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Electrons quench ion tails during evaporative cooling in hot ion mode plasmas
Princeton University（普林斯顿大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本文揭示热离子模式等离子体中蒸发冷却因电子-离子质量比及碰撞率对速度的敏感依赖而呈现独特机制，离子蒸发速率显著降低，对经济型核聚变具有潜在应用价值。
2026-09-15 physics.plasm-ph
On stability of collisional coupling between relativistic electrons and ions in hot plasmas
本文分析了热等离子体中相对论电子与非相对论离子的碰撞耦合。发现相对论效应产生了一个新的功能：当T_e<3T_i的条件保证低温等离子体中电子和离子之间的稳定碰撞耦合时，相对论效应使T_e/T_i的稳定性上限向更高的值移动。此外，对于足够高的温度，T_{e,i} > 75 keV，相对论电子和离子之间的碰撞去耦变得不可能。
2013-02-11 physics.plasm-ph
A unified concept of effective one component plasma for hot dense plasmas
无轨道分子动力学模拟用于对热致密等离子体的两种流行模型进行基准测试：单组分等离子体（OCP）和汤川模型。一个统一的概念出现在一个有效的OCP（eOCP）是从等离子体的短程结构构建。一个明确的电离和屏蔽长度可以被定义和用于Yukawa系统，它再现了具有有限压缩性的长程结构。同样，纵波的频散关系在波数为零时与屏蔽模型一致，但在波数较高时与OCP模型一致。此外，eOCP再现与离子运动相关的关联函数的整体弛豫时间尺度。在热稠密区，eOCP的统一概念可以卓有成效地应用于推导的属性，如状态方程，离子输运系数，和离子的功能，在X射线汤姆逊散射实验。
2016-02-22 physics.plasm-ph
THz Generation via Magnetized Hot Plasma-Laser Interaction
从理论上讨论了两束激光在沟槽密度和磁化热等离子体中拍频产生的太赫兹辐射。在这个机制中，有质动力导致一个非线性振荡电流，共振激发频率上杂波的太赫兹辐射。结果表明，在不同的电子温度下，THz辐射的最大值存在一个最佳温度，该最佳温度对应于拍频、激光束中心横向距离和静磁场强度等参数。
2018-05-15 physics.plasm-ph
On the calculation of equilibrium thermodynamic properties and the establishment of statistical-thermodynamically-consistent finite bound-state partition functions in nonideal multi-component plasma mixtures within the chemical model
本文在化学图象的范围内修正了非理想多组分等离子体系统平衡热力学性质的计算和热力学-热力学相容有限束缚态配分函数的建立问题。目前的探索伴随着引入一个广义的准确制定，在逆问题的解决方案方面，明确的歧义，并给出了一个更好的理解的问题上指出的弱点和不准确/不一致埋在文献中广泛使用的模型。
2010-10-06 physics.plasm-ph
Local thermodynamics of a magnetized, anisotropic plasma
从第一性原理出发，导出了弱耦合磁化各向异性等离子体中流体元的内能表达式。其结果是熵、粒子密度和磁场的函数，因此起到热力学势的作用：它原则上决定了流体元素的所有热力学性质。特别是它提供了磁化等离子体的状态方程。推导过程中使用了常见的流体方程、动力学理论的一些要素、法拉第定律的MHD版本以及某些常见的稳定性和规律性条件。
2013-01-21 physics.plasm-ph
Natural Hot Ion Modes in a Rotating Plasma
在稳态下，聚变等离子体的燃料循环需要燃料离子的向内粒子通量。这些粒子流也伴随着加热。在旋转圆柱形等离子体中的经典输运的情况下，这种加热可以通过几个不同的通道进行，这取决于所涉及的物理机制。一些通道直接加热燃料离子本身，而另一些通道加热电子。一般来说，哪个通道占主导地位取决于等离子体成分的温度、密度和旋转轮廓的细节。然而，值得注意的是，在相对较少的假设下，如果α粒子，聚变反应的副产品，可以通过其他方式直接去除，热离子模式往往会自然出现。
2021-07-15 physics.plasm-ph
Pump depletion and hot electron generation in long density scale length plasma with shock ignition high intensity laser
在激光强度为$10^{16} W/cm^2$，等离子体密度范围为0.01-0.28 $n_c$，尺度长度为$230 -330 μm$的情况下，对激光等离子体相互作用的二维粒子模拟表明，在低密度区（$n_e=0.01-0.2 n_c$），由于受激拉曼散射（SRS）和受激布里渊散射（SBS），激光能量的泵浦损耗很大。模拟确定了在低密度区域中由SRS产生的具有中等能量的热电子和在$n_e=0.25n_c$附近由两个等离子体衰变（TPD）产生的具有较高能量的热电子。总的热电子温度（46 keV）和转换效率（3%）与实验测量一致。模拟还表明，人为地减少SBS将导致更强的SRS和更软的热电子谱。
2019-11-26 physics.plasm-ph
Ha spectroscopy for hot plasma parameters measurement
提出了一种测量高温等离子体参数的新光谱方法。该方法基于Ha剖面监测。该配置文件被准确地计算了广泛的等离子体参数（n $_e \sim $ 10 $^{14} ÷$ 10 $^{17}$ cm $^{-3}$，T $_e \sim 1÷$ 500 eV）使用该方法在实验中给出了电子密度和离子温度依赖性的时间。测量结果与抗磁环日期吻合良好。关键词：氢$_α$谱，谱线轮廓，密度和高温测量。
1998-09-16 physics.ins-det physics.plasm-ph
Evidence of Catalytic Production of Hot Atomic Hydrogen in RF Generated Hydrogen/Helium Plasmas
对射频产生的低压H2/He等离子体中的氢巴耳末系线的线形的研究产生的结果表明，氦和氢物种之间的催化过程导致“热”（约1000 K）的产生。28 eV）原子氢。即使远离电极的“热”原子氢是主要的H2/He等离子体。对于这些等离子体，冷原子氢和热原子氢（热/冷>2.5）的线形状、相对线面积对于电极之间的区域和远离电极的区域非常相似。相比之下，在H2/H2O中，在电极之间仅发现“温”（<5eV）氢（温/冷<1.0），并且仅冷氢远离电极。早期的假设，在等离子体中的优先氢线加宽的结果从加速的离子氢在电极附近，和Ar/H2+的特殊的电荷交换特性是清楚地被目前的结果，表明氢原子线形状是相似的H2/He等离子体在整个相对较大的圆柱形（14厘米ID × 36厘米长）腔。
2005-09-14 physics.gen-ph physics.plasm-ph
Ponderomotive acceleration of hot electrons in tenuous plasmas
在假设激光脉冲长度小于等离子体波长的条件下，导出了相对论电子以任意动量注入线偏振激光脉冲在稀薄等离子体中传输时的振荡中心哈密顿量。对于在强激光驱动下与离子碰撞时产生的热电子，确定了多种有质动力加速机制，并且在等离子体密度低至10^17 cm-3时，激光色散会影响该过程。假设a/gamma_g << 1，阻止了冷等离子体的净加速，还证明了从初始能量gamma_0 <~ Gamma加速的热电子的归一化能量gamma不超过Gamma ~ a gamma_g，其中a是归一化激光场，gamma_g是群速度洛伦兹因子。然而，γ ~ γ是在很宽的初始条件范围内实现的，因此预测了热电子分布的截止。
2009-02-09 physics.class-ph physics.plasm-ph
Exact kinetic theory for the instability of an electron beam in a hot magnetized plasma
集体束-等离子体相互作用的效率强烈地依赖于系统中激发的主要不稳定性的增长率。然而，在相对论动力学理论的框架内，对于任意磁场和粒子分布的完整不稳定谱的精确计算，直到现在还是未知的。在本文中，我们给出了一个这样的计算的例子回答的问题是否有限的热扩散的等离子体电子能够抑制增长最快的模式在束等离子体系统。结果表明，麦克斯韦等离子体的非相对论温度只能稳定相对论光束的斜不稳定性。相反，通常在实验室束等离子体实验中发现的非麦克斯韦尾部能够大幅降低影响湍流等离子体加热效率的主导纵向模式的增长率。
2013-09-13 physics.plasm-ph
Extended First-Principles Molecular Dynamics Method From Cold Materials to Hot Dense Plasmas
为了提高第一性原理分子动力学（FPMD）方法在稠密等离子体计算中的温度极限，提出了一种基于Kohn-Sham格式的扩展FPMD方法。该扩展方法将高能电子的波函数解析地视为平面波，从而将FPMD方法的应用扩展到热密等离子体区域，而不会遭受巨大的计算成本。此外，该方法继承了Kohn-Sham格式的高精度，并保留了电子结构的信息。这使得扩展方法在计算电离势、X射线吸收/发射光谱、不透明度和高Z密度等离子体的降低方面具有优势，这些都是天体物理学、惯性约束聚变工程和实验室天体物理学特别感兴趣的。
2016-09-07 physics.plasm-ph
Ideal Magnetohydrodynamic Simulations of Low Beta Compact Toroid Injection into a Hot Strongly Magnetized Plasma
我们目前的结果从三维理想磁流体动力学模拟低$β$紧凑环（CT）注入到一个热的强磁化等离子体，目的是提供洞察CT燃料托卡马克与ITER（国际热核聚变实验堆）的相关参数。根据CT注入速度和CT与背景磁场比确定了一个制度，该制度似乎有希望用于精确的堆芯加燃料。冲击占主导地位的政权，这可能是不利的托卡马克燃料，也确定。CT穿透深度与CT注入速度和密度成正比。整个CT演化可分为三个阶段：（1）初始穿透，（2）沿传播方向压缩并与背景磁场重连，以及（3）静止并沿垂直于注入方向扩散。由于CT穿过背景等离子体的快速通过时间，未观察到CT倾斜。
2009-06-25 astro-ph.HE physics.comp-ph physics.plasm-ph
A hydrodynamic model of Alfvenic waves and fast magneto-sound in the relativistically hot plasmas at propagation parallel to the magnetic field
研究了相对论热等离子体中的阿尔文波和快磁声。本研究基于一个新的等离子体流体力学模型，该模型包含四个物质场方程：浓度场和速度场\emph{and}、平均反向相对论$γ$函子和反向相对论$γ$函子的通量。发现了三种不同的阿尔文波谱行为的温度区，对于快磁声，得到了四种不同的温度区。所有这些制度显示相当大的变化，从非相对论性制度。解析地得到了平行于外磁场传播的电磁横波的色散方程。数值分析了它们的小频率解。
2021-08-28 physics.plasm-ph
On the number of atomic configurations in hot plasmas
本研究针对高温等离子体电子组态计数问题，提出含分数阶Bessel函数的近似精确公式，给出级数展开提精度的方法，为不透明度计算前置的组态生成算法提供关键支撑。
2025-01-16 physics.atom-ph physics.plasm-ph
On a hydrodynamic description of waves propagating perpendicular to the magnetic field in relativistically hot plasmas
由浓度场、速度场、平均逆相对论$γ$函子和逆相对论$γ$函子的通量四个方程组成的等离子体流体力学模型，用于研究电磁波在垂直于外磁场传播时的高频频谱。与非相对论温度相比，在接近电子静止能量的温度下考虑的热效应大大改变了色散方程。对这些变化进行了分析。
2021-08-02 physics.plasm-ph
Collisionless ablative plasma shocks
本文研究冷稠密与热稀薄等离子体界面处的无碰撞烧蚀激波，发现其由双极电场介导的尾部电子热通量驱动，激波前沿宽度与速度分别由上游德拜长度和下游声速决定，并通过双极电场加速离子实现高效无碰撞加热。
2025-05-03 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Anomalously Hot Electrons due to Rescatter of Stimulated Raman Scattering in the Kinetic Regime
利用粒子模拟方法，研究了在后向散射波数乘以德拜长度（kλ D）大于0.3的动力学体系中，受激喇曼散射和再散射激发的电子等离子体波产生热电子的过程。我们发现，在国家点火装置（NIF）的实验可能相关的激光和等离子体条件下，可以通过相互作用产生的等离子体波的离散谱的SRS（后向和前向散射），rescatter，和的rescatter产生的等离子体波的朗缪尔衰变的能量极大的电子。当电子传播到等离子体波中时，它们的能量自举，相速度逐渐变高。
2012-10-03 physics.plasm-ph
Link between K-absorption edges and thermodynamic properties of warm-dense plasmas established by improved first-principles method
通过精确的计算，将X射线K吸收边的变化转化为热力学性质的变化，可以利用X射线吸收技术定量表征温暖稠密等离子体的内部热力学性质，为惯性约束聚变等天体物理应用提供必要的信息。我们表明，这种解释可以通过改进的第一性原理方法来实现。我们的计算表明，K边的移动表现出选择性的热参数的敏感性，因此将是一个合适的温度指数温暖稠密等离子体。我们还表明，与其他实验工具相结合时，一个简单的模型，K-边缘的移动可以用来检测温暖的致密等离子体内部的不均匀性。
2015-02-21 physics.plasm-ph
Expansion of Hot Plasma into Cold Plasma
日冕耀斑源的X射线辐射可以用kappa电子分布来解释。出于这一事实，我们研究的问题，如何热等离子体与卡帕分布的电子被限制在这些来源。为了比较，我们分析了同样的问题，但与麦克斯韦分布。我们使用一个3-D粒子在细胞的代码，这是大的一个方向，因此有效地只有一维，但描述所有的电磁效应。在麦克斯韦分布的情况下，并与以前的研究一致，我们表明在热-冷过渡区，抑制热电子从热等离子体到冷的通量的双层的形成。在kappa分布的情况下，相反的麦克斯韦的情况下，我们发现，有几个锋的双层在热-冷过渡区。这是由于卡帕事例中的尾巴比麦克斯韦事例中的尾巴更长。来自延伸尾部的电子自由地从热等离子体逃逸到冷等离子体中。它们形成一个光束，产生返回电流和朗缪尔湍流，朗缪尔波在某些位置积累。在这些位置，由于有质动力，朗缪尔波产生密度凹陷，在那里形成的双层与热锋，抑制热电子通量。我们还展示了质子在这些过程中是如何被加速的。最后，我们比较了卡帕和麦克斯韦的情况下，并讨论了如何观察这些过程。
2020-06-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Turbulent transport and heating of trace heavy ions in hot, magnetized plasmas
导出了低频磁化等离子体湍流中痕量重离子输运和加热的标度律，并与直接数值模拟进行了比较。湍流通量和加热对离子电荷和质量数的预测的依赖关系被发现同意与数值计算结果为固定和差分旋转等离子体。重离子动量输运被发现增加质量，重离子被发现优先加热，这意味着质量依赖的离子温度非常弱的碰撞等离子体和部分电离的重离子在强烈旋转的等离子体。
2012-07-21 physics.plasm-ph physics.space-ph
Nonlinear Ionization Dynamics of Hot Dense Plasma Observed in a Laser-Plasma Amplifier
从恒星的聚变动力学，到地球闪电事件，再到能源生产的新前景或新光源，热的致密等离子体对一系列物理现象都很重要。由于高度激发的物质中存在过多的相关性，直接探测孤立的动力学仍然具有挑战性。在这里，高谐波种子激光等离子体放大器（LPA）的32.8 nm的发射，使用八倍电离氪作为增益介质，在极紫外线（XUV）的纵向重叠关联成像。在良好的协议与从头时空麦克斯韦-布洛赫模拟，由于非线性激光等离子体相互作用的氪的过电离观察。这构成了激光离子丰度重塑激光等离子体放大器的第一个实验观察。这些发现对升级基于等离子体的XUV和X射线源有直接的影响，并允许在极端条件下模拟光-等离子体相互作用，类似于宇宙早期的情况，并进行直接的实验验证。
2020-05-25 physics.optics physics.plasm-ph
Thermodynamic functions of dense plasmas: analytic approximations for astrophysical applications
我们简要回顾了完全电离的非理想电子-离子等离子体的热力学函数的解析近似，适用于广泛的等离子体参数，包括非简并和简并，非相对论和相对论电子，弱耦合和强耦合库仑液体，经典和量子库仑晶体的域。我们提出了改进以前公布的近似。我们的代码计算热力学函数的基础上审查近似公开。
2010-01-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Thermodynamics of photons in relativistic $e^+e^-γ$ plasmas
研究了$e^+e^-γ$等离子体中光子气体的热力学和光谱性质。与等离子体频率截止相关的光子的有限有效质量的影响自洽地包括在内。在超相对论等离子体中，光子谱是普适的，温度归一化等离子体频率截止是一个与等离子体参数无关的基本常数。这种普适性在非相对论性等离子体中不成立。
1999-02-17 astro-ph cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Diagnostics of hot electrons leaving the ECR plasma sustained by the high-power gyrotron
电子回旋共振（ECR）放电等离子体中电子的能量分布具有复杂的形状，作为各种参数的函数，仍然未知。同时，它也是等离子体的一个重要特性。一些方法和途径给出了估计或测量从等离子体中损失的电子的分布的性质的可能性。其中之一，类似于离子质谱，在这项工作中，获得这样的分布在非经典的连续ECR离子源与高（高达$ 50-100$ W/cm $ ^ 3 $）的能量输入的第一次随着韧致辐射谱。对于某些参数，发现了一个阈值状的制度，其中包括高能电子的爆发，韧致辐射，据推测，动力学不稳定性的发展。
2021-12-31 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
The impact of multipole and relativistic effects on photoionization and radiative recombination cross sections in hot plasmas
它示出的框架中的完全相对论的Dirac-Fock治疗的光电离和辐射复合过程，考虑到所有重要的多极的辐射场是相当重要的电子能量高于几个千电子伏。首次证明了连续电子的相对论性Maxwell-Bolzmann分布适用于高温等离子体。与通常使用的非相对论分布相比，这将辐射复合速率系数降低到几个多极。
2008-03-13 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Stream instabilities in relativistically hot plasma
在相对论热电子背景下，导出了一般传输角下相对论离子束的不稳定性。结果表明，在垂直于流动方向的方向上的韦伯不稳定性是增长最快的模式，可能是第一次出现，与PIC模拟中看到的对齐的细丝一致。斜，准垂直模式增长几乎一样快，因为增长率只适度变化的角度，他们可能会扭曲或扭曲后的垂直模式饱和的灯丝。
2011-04-04 astro-ph.HE physics.plasm-ph
A jelly model for a ball of an extremely hot plasma
本文用一个简单的模型研究了高温高密度等离子体球。假设离子和离域电子均匀地分布在整个球中，并且在球表面上的薄层中发现额外/丢失的电荷。在该模型的框架下，等离子体球可以作为一种亚稳态相对稳定。计算表明，静电力、离子间的排斥力和大气压力可以提供等离子体球的稳定性。该模型对理解球状闪电的本质具有一定的参考价值。
2007-07-04 physics.ao-ph physics.plasm-ph
Comment on "On the ionization equilibrium of hot hydrogen plasma and thermodynamic consistency of formulating finite partition functions"
Zaghloul [Phys. Plasmas 17，062701（2010）; arXiv：1010.1161v1]重新考虑了等离子体热力学中的占据概率形式主义，并声称以前模型中的不一致之处。我表明，这种不正确的说法的起源是一个省略的配置因子的配分函数。本arXiv版本补充了两个附录，其中我添加了对同一作者最近关于同一主题的两篇出版物的评论和评论：关于他对这一评论的回应[Phys. Plasmas 17，124705（2010）]以及他对Hummer和Mihalas（1988）形式主义的批评[Phys. Plasmas 17，122903（2010）; arXiv：1010.1102v1]。
2011-03-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Response of the low pressure hot-filament discharge plasma to a positively biased auxiliary disk electrode
在稳态下，等离子体的损失率室壁平衡的电离率在热灯丝放电。这种损失率和电离率的平衡保持了体等离子体的准中性。本文研究了低压氦等离子体中存在辅助偏置金属盘时体块等离子体的性质。一个单一的朗缪尔探针和发射探针被用来表征等离子体的各种偏见（正和负）的金属盘，这是沿着放电轴内的等离子体放置。据观察，只有一个积极的偏置磁盘增加等离子体电位，电子温度和等离子体密度。此外，等离子体参数保持不变时，磁盘是负偏置。对两种不同尺寸的正金属圆盘的实验结果与已有的理论模型进行了比较，发现在给定的放电条件下，等离子体密度随圆盘偏压的变化呈现相反的规律。讨论了初级高能电子布居数在确定等离子体参数中的作用。这些实验结果定性解释的基础上产生的静电约束由于电子的损失偏置的金属盘电极。
2021-06-09 physics.app-ph physics.plasm-ph
Thermodynamic and transport properties of plasmas: low-density benchmarks
等离子体的物理性质，如状态方程和输运系数表示的关联函数，它可以使用各种方法（分析理论，数值模拟）计算。格林函数的方法提供了这些属性在低密度极限的基准值。对于状态方程和电导率，考虑相对于密度的展开（维里展开）。分析结果与数值模拟的比较被用来验证理论，以证明模拟的准确性，并建立插值公式。
2023-01-04 physics.plasm-ph
Impact of temperature asymmetry and small fraction of static positive ions on the relaxed states of a relativistic hot pair plasma
本文研究了含温度不对称及少量静态正离子的相对论热正负电子对等离子体弛豫态，推导出非无力三重 Beltrami 方程并发现温度与密度不对称可导致抗磁与顺磁结构相互转化，增进了对陷阱约束与天体物理对等离子体的理解。
2025-07-01 physics.plasm-ph
Quantifying ionization in hot dense plasmas
本研究利用有限温度密度泛函理论，通过连续电子计数与光电导率两种定义计算CH等离子体中碳的电离态，发现纳入泡利禁戒跃迁可使二者一致。
2023-12-06 physics.plasm-ph
Stochastic Transition between Turbulent Branch and Thermodynamic Branch of an Inhomogeneous Plasma
用统计理论分析了亚边缘湍流等离子体中热力学分支与湍流分支之间的过渡现象。通过数值模拟具有亚边缘特征的朗之万方程，得到了湍流脉动的时间发展。分析了两种状态之间的概率密度函数和跃迁率。从亚临界分岔点到线性稳定边界之间的几乎整个区域都发生了从湍流分支到热力学分支的转变。
2002-04-04 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Thermodynamic properties of strongly coupled plasma in presence of external magnetic field
研究了在外加磁场作用下由尘埃粒子组成的汤川系统的热力学性质。假设在磁场存在下，尘埃粒子通过修正势相互作用。据此，得到了修正的内能表达式。一个分子动力学的代码开发，计算这个内能为整个系统。根据程序给出的内能值，计算了体系的亥姆霍兹自由能和压强。我们的研究显示了磁场存在下的一种新的内能行为。热力学性质受磁场的影响很大。这一研究有助于将内能表示为库仑耦合参数和磁场的函数。
2013-07-23 physics.plasm-ph
Thermodynamics of Yukawa fluids near the one-component-plasma limit
详细分析了二维和三维弱屏蔽汤川流体（接近单组分等离子体极限）的热力学。结果表明，这些流体的过剩内能的热分量，当表示在适当的归一化耦合强度方面，表现出缩放相关的相应的单组分等离子体的限制（缩放之间的两个和三维的情况下有很大的不同）。这为我们估计弱屏蔽Yukawa流体的热力学性质提供了一个简单而准确的实用工具。特别注意的是支付给二维流体，其中几个重要的热力学量的计算，以说明该方法的应用。
2015-07-02 cond-mat.soft physics.plasm-ph
Reproducibility of a Titanium Plasma Vacuum Spark Discharge
在120 ns 150 kA放电中使用钛电极的真空火花等离子体的广泛操作的结果。热点被发现形成一个规则的间距在拉链Z箍缩等离子体，形成接近阴极，并延伸到约三分之二的阳极间隔在一段时间内的几纳秒。放电的轴由聚焦到阴极电极表面上的Nd：YAG激光的初始等离子体很好地限定。给出了一个阳极电极寿命内热点形成的统计数据。一个和三个热点之间的形式和有利的位置是在1.5和3.0毫米，从阴极和最强的发射，如在过滤的X射线针孔相机中观察到的，来自最接近阴极的热点。在50和350 nm之间解析的发射光谱显示了宽范围的Ti电离，其允许区分阳极吹离等离子体、Z箍缩和热点等离子体的温度。这些结果与滤波PIN二极管信号和滤波针孔图像进行了比较。
2006-11-27 physics.plasm-ph
Wild cables and survivability of macroscopic molecular structures in hot tokamak plasmas
在托卡马克等离子体中发现了管状刚体结构的证据，这类似于在Z箍缩中观察到的长寿命细丝（[1] Kukushkin，Rantsev-Kartinov，Proc.26-th EPS conf.，http://epsppd.epfl.ch/cross/p2087.htm).这些结构被认为是一种“野生电缆”，通过从外部电路泵送的EM能量的通道产生，并以高频EM波的形式沿着假设的（碳）微固体骨架[1]传播到等离子体核心，这些骨架在电击穿期间组装。它示出，这样的骨架可以保护从高温环境等离子体的TEM波由于微固体骨架的存在下产生的。
1999-10-29 physics.atm-clus physics.plasm-ph
Relaxation of a Two Electron-Temperature Relativistic Hot Electron-Positron-Ion Plasma
本文研究了相对论热电子-正电子-离子等离子体的弛豫，推导出由四种自组织结构组成的四重贝尔特拉米弛豫态，并揭示了冷种类密度与相对论温度对顺抗磁结构转化的影响，增进了对等离子体能量转换机制的理解。
2025-07-01 physics.plasm-ph
On the ionization equilibrium of hot hydrogen plasma and thermodynamic-consistency of formulating finite internal partition functions
在非理想氢等离子体系统中，研究和分析了化学图像中的化学相容性有限内部配分函数（IPF）问题，揭示了文献中广泛使用的化学配分函数中的不准确性和不一致性。在这里进行的分析，虽然执行的纯非理想氢等离子体的最简单的情况下，它显示了问题的所有具体特征，并可扩展到一般情况下的复杂的多组分等离子体混合物。给出了自由能构型分量可分性的判据，并给出了该问题的精确一致的表述。所提出的标准和引入的一致性制定的问题，明确在文献中的其他配方的歧义，并提供了一个更好的理解的问题。一个说明性的例子表明，所提出的一致性制定和条款的重要性，必不可少的热力学一致性，这是通常被忽视的其他作者在文献中的简单性和有效性。
2010-10-06 physics.plasm-ph
RHESSI Line and Continuum Observations of Super-hot Flare Plasma
我们使用RHESSI高分辨率成像和光谱观测从~5至100千电子伏的热热等离子体在2002年7月23日X4.8耀斑的特点。这些急剧下降的热X射线连续谱的测量结果与整个耀斑中两个不同的等温分量非常吻合：一个是超热（T > 30 MK）分量，峰值约为44 MK，另一个是低海拔热（T < 25 MK）分量，其温度和发射测量结果与GOES测量结果密切相关。这两个组成部分似乎是空间上不同的，它们的演变表明，超热等离子体起源于日冕，而GOES等离子体的色球蒸发的结果。在整个耀斑过程中，在~6.7和~8 keV处测量的Fe和Fe-Ni激发线复合物的通量和比率显示出与超热连续谱温度的密切关系。在前脉冲阶段，当日冕的热和非热连续光谱和空间重叠，我们使用这种关系来获得限制的热和非热发射。
2011-05-13 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
EUV Spectra of the Full Solar Disk: Analysis and Results of the Cosmic Hot Interstellar Plasma Spectrometer (CHIPS)
我们分析了来自宇宙热星际等离子体光谱仪（CHIPS）的整个太阳盘的EUV光谱，时间跨度为两年。观测是通过一个偶然的离轴光路在140 - 270埃的通带。在两年的时间内，光谱的总体外观保持相对稳定，但在1 MK和2 MK处显示峰值发射的两组Fe线之间确实显示出高达25%的显著变化。这些变化发生在27.2天的测量周期，是由更热和更冷的等离子体旋转进入和离开视场的区域引起的。Chianti谱码用于确定等离子体温度、密度和发射测量。一组五个等温等离子体适合全磁盘光谱。在CHIPS通带中，Fe的等离子体（1 ~ 2 MK）贡献了总发射的85%。与CHIANTI软件包一起提供的标准差分发射测量（DEM）与CHIPS光谱不匹配，因为它们在低于log（T）= 6.0和高于log（T）= 6.3的温度下过度预测发射。这些结果对于TIMED、SORCE、SOHO/EIT和CDS/GIS以及最近发射的太阳动力学观测站的交叉校准都很重要。
2010-07-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Ionization equilibrium of hot hydrogen plasma
用自由能最小化方法研究了温度T ~ 10^4 - 10^6 K的氢等离子体。提出了一个简单的分析自由能模型，它是准确的密度高达1克/立方厘米，并产生收敛的内部配分函数的原子。对占据几率形式进行了修正，使之适用于求解电离平衡问题。计算了电离度和状态方程，并与其它模型的结果进行了比较。
1996-07-01 astro-ph physics.plasm-ph plasm-ph
Super-hot (T > 30 MK) Thermal Plasma in Solar Flares
太阳提供了一个便利的邻近实验室，可用来研究粒子加速和磁化等离子体中脉冲能量释放的物理过程，这些磁化等离子体发生在整个宇宙，从行星磁层到黑洞吸积盘。太阳耀斑是太阳系中最强大的爆炸，仅在100- 1000秒内释放高达10^32-10^33尔格，将电子加速至数百MeV，将等离子体加热至数十MK。加速的电子和热等离子体各占耀斑总能量的百分之几十，表明粒子加速、等离子体加热和耀斑能量释放之间存在密切联系。拉马迪高能太阳光谱成像仪（RHESSI）以前所未有的光谱、空间和时间分辨率观测到这些过程中从~3 keV到~17 MeV的X射线发射。RHESSI观测表明，“超热”（>30 MK）等离子体温度几乎完全由强烈的GOES X级耀斑实现，并且似乎与超过~170高斯的日冕磁场强度严格相关，这表明磁场和超热等离子体加热之间存在直接联系。2002年7月23日X4.8事件的图像和光谱表明，超热等离子体在光谱和空间上都不同于通常观察到的~10-20 MK等离子体，并且位于较冷的源上方。它甚至在前脉冲阶段也以高密度存在，这是由日冕非热发射主导的，具有可忽略的足迹，这表明，而不是色球蒸发的传统图片，超热等离子体的起源可能是在耀斑环上方的重连区域中加速的环境物质的压缩和随后的热化，这是一个物理上合理的过程，目前的仪器无法探测到，但未来的望远镜可能可以观测到。
2011-05-12 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
MAICRM : A general model for rapid simulation of hot dense plasmas
本文提出了一个通用的模型--多平均离子碰撞辐射模型（MAICRM），用于快速模拟高温稠密等离子体的电离和粒子数分布。在MAICRM中，处于相同电荷阶段的离子的轨道占据数被平均并由激发和去激发过程确定;平均离子的布居数由电离和复合过程确定，每个离子中的固定轨道平均占据数。计算的平均电离度和电荷态分布的MAICRM与其他理论和实验结果基本一致，特别是对中等和高密度等离子体。由于MAICRM比平均原子模型考虑了更详细的跃迁和电离平衡，并且比DCA/SCA模型更快，因此该模型具有结合到流体动力学模拟中的优势。
2020-07-06 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.plasm-ph
Strong higher-order resonant contributions to x-ray line polarization in hot plasmas
我们研究了高电荷铁和氪离子共振复合发射的x射线的角分布，解析了双电子、三电子和四电子通道。一个可调的电子束驱动这些过程，感应x射线由两个沿着和垂直于束轴安装的探测器记录。测量的发射不对称性全面基准全阶原子计算。我们的结论是，准确的极化诊断的热等离子体的前提下，可以得到列入高阶过程中被忽视的早期工作。
2016-06-21 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.atom-ph
Statistical Properties of Super-hot Solar Flares
我们使用RHESSI高分辨率成像和光谱观测从~6到100 keV，以确定测量参数（温度，发射测量等）之间的统计关系。在37个强烈的（GOES M级和X级）太阳耀斑中的高温等离子体。RHESSI数据对最热的耀斑等离子体最敏感，揭示了最高达到的温度和耀斑GOES级之间的强相关性，因此几乎只有X级事件才能达到>30 MK的“超热”温度;观察到的相关性与GOES导出的温度以及以前的研究有很大不同。一个几乎无处不在的关联与高排放措施，电子密度，和瞬时热能表明，超热等离子体是从物理上不同于较冷的，~10-20 MK GOES等离子体，他们需要更大的能量输入在耀斑。高的热能密度表明，超热耀斑需要强的日冕磁场，超过~100 G，并且在超热区域，等离子体β和体积填充因子f都不能远小于1。
2014-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
