Recombination fluorescence in ultracold neutral plasmas
我们首次对超冷中性等离子体中的复合荧光进行了测量和模拟。与以往的工作相比，实验和模拟是在显着的分歧。与复合模型的比较表明，分歧可能是由于高能量部分的电子能量分布或大的能量变化的电子/里德伯散射。电离荧光在超冷等离子体中开辟了一个新的诊断窗口，因为它探测了深度束缚的里德伯能级，这主要取决于电子能量学。
2007-08-21 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Coulomb crystallization in expanding laser-cooled neutral plasmas
我们提出了长时间的模拟膨胀超冷中性等离子体，包括一个完整的治疗强耦合离子动力学。因此，松弛动力学的扩展激光冷却等离子体的研究，考虑到弹性以及非弹性碰撞。它表明，取决于初始条件，等离子体的离子成分可能会表现出短程秩序，甚至叠加的长程序导致同心离子壳。与被限制在陷阱中的离子等离子体相反，壳结构是从等离子体云的中心而不是从外围建立的。
2003-11-27 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Simulations of an ultracold, neutral plasma with equal masses
本文报道了由等质量正、负电荷组成的超冷中性等离子体的理论研究结果。在我们的模拟中，等离子体是由中性粒子的快速解离产生的。等离子体的温度由离解的相对能量控制。我们研究了这个系统的初始能量被调谐，使等离子体形成在强耦合制度的早期时间演化。特别是，我们目前的温度演化和三体复合的结果。在弱耦合区，我们研究了膨胀等离子体如何热化以及离子间散射如何影响膨胀。由于膨胀导致密度下降，因此速度分布仅在有限时间内演变，最终分布取决于粒子的数量和等离子体的初始温度。
2014-08-21 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Absorption Imaging and Spectroscopy of Ultracold Neutral Plasmas
吸收成像和光谱学可以在超冷中性等离子体产生后的最初几微秒内探测其动力学。然而，数据的定量分析由于不均匀的密度分布、等离子体的膨胀以及离子可能缺乏全局热平衡而变得复杂。在本文中，我们描述了解决这些问题的方法。使用简单的假设的基本温度分布和离子运动，多普勒展宽的吸收光谱从等离子体图像可以相关的等离子体中的平均温度。
2004-07-27 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Electron Temperature Evolution in Expanding Ultracold Neutral Plasmas
我们用超冷中性等离子体的自由膨胀作为电子温度的时间分辨探针。结合离子膨胀速度的实验测量和数值模拟表征了从低初始γ_e的弹性碰撞区域（主要是电子的绝热冷却）到高初始γ_e区域（非弹性过程急剧加热电子）的过渡。我们确定的时间尺度和各种过程的相对贡献，并首次在超冷中性等离子体中的辐射衰变和无序诱导的电子加热的重要性实验。
2007-05-23 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Creation of an Ultracold Neutral Plasma
我们报道了激光冷却氙原子的光电离产生超冷中性等离子体。载流子密度高达2 x 10^9 cm^-3，电子和离子的温度分别低至100 mK和10 uK。当德拜屏蔽长度变得小于样品尺寸时，正离子云捕获电子的等离子体行为是明显的。我们产生等离子体的参数，使电子和离子都强耦合。
2000-05-16 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Magnetic Confinement of an Ultracold Neutral Plasma
我们证明了磁约束的超冷中性等离子体（UCNP）在零的双锥尖，或四极磁场。最初，UCNP由于电子热压力而膨胀。当等离子体遇到更强的场时，膨胀减慢，密度分布随场而变化。UCNP电子在大部分等离子体上被强烈磁化，而离子磁化仅在边界处显著。观察表明，电子和离子主要被捕获的磁镜和双极电场分别。限制时间接近0.5毫秒，而非磁化等离子体在几十微秒的时间尺度上消散。
2020-10-30 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Measurement and simulation of laser-induced fluorescence from non-equilibrium ultracold neutral plasmas
我们报道了超冷中性等离子体中激光诱导荧光的新测量和模拟。我们专注于最早的时候，当等离子体平衡正在发展和等离子体膨胀之前。在模拟中，离子通过Yukawa势相互作用在一个小细胞与包裹的边界条件。我们解决的光学布洛赫方程为每个离子在模拟作为时间的函数。模拟和实验都显示了初始布洛赫矢量旋转，无序引起的加热，和相干振荡的均方根离子速度。荧光信号的详细建模使得有可能使用荧光光谱探测超冷和强耦合等离子体中的离子动力学。
2009-06-25 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Strong-coupling effects in the relaxation dynamics of ultracold neutral plasmas
我们描述了一种混合分子动力学方法的描述超冷中性等离子体，绝热处理的电子气和一个完整的分子动力学模拟的离子，这使我们能够遵循的等离子体的长期演变，包括强耦合离子运动的影响的基础上。等离子体显示出相当复杂的弛豫行为，与离子温度的时间和空间振荡有关。此外，在等离子体演化过程中对离子进行额外的激光冷却会极大地改变膨胀动力学，使得离子组分的结晶可以在该非平衡系统中发生，从而导致晶格状结构或甚至长程序，从而导致同心壳。
2005-03-01 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Coulomb Expansion of Cold Non-Neutral Rubidium Plasma
我们研究了冷的非中性离子等离子体向真空中的膨胀。等离子体由磁光阱（MOT）中的冷铷原子制成，并通过紫外光电离形成。我们采用时间延迟等离子体提取和成像到位置和时间敏感的微通道板检测器来分析等离子体。我们报告的形成和持久性的等离子体冲击壳，对相关的等离子体，和外场诱导的等离子体聚焦效应。我们还开发了轨迹和流体描述来模拟数据并获得进一步的洞察力。模拟验证了激波壳层的形成和相关性，并允许我们对时间和位置相关的密度、温度和库仑耦合参数$Γ({\bf{r}},t)$进行建模。这一分析既重申了激波壳的存在，也验证了实验等离子体是强耦合的。
2020-05-14 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Using Absorption Imaging to Study Ion Dynamics in an Ultracold Neutral Plasma
本文报道了超冷中性等离子体的光学吸收成像，利用光学吸收成像测量了离子的吸收谱，该谱是多普勒展宽的。通过光谱宽度，我们监测离子平衡后的第一个250纳秒等离子体形成。平衡使离子处于弱耦合气态和强耦合液态之间的边界上。在一个较长的时间尺度上的微秒，我们观察到径向加速的离子所产生的压力被困的电子气。
2003-10-02 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Evolution of Ultracold, Neutral Plasmas
我们提出了第一个大规模的模拟超冷，中性等离子体，产生的激光冷却氙原子的光电离，从创建到初始膨胀，使用经典的分子动力学方法与开放的边界条件。我们再现了许多实验结果，如电子的捕获效率与离子数的增加，最低电子温度达到接近光电离阈值，并重组成Rydberg态的非常低的主量子数。此外，这些效应中的许多在等离子体演化的很早阶段（$\sim$ ns）就在目前的实验观测开始之前建立起来。
2001-11-17 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Expansion Dynamics of Cold Non-Neutral Plasma
我们研究了强耦合、非中性、圆柱形排列的离子等离子体在真空中的膨胀。等离子体由磁光阱（MOT）中的冷铷原子制成，并通过紫外光电离形成。高密度和低密度的等离子体进行了研究，表现出不同的方面表示强耦合。在一个较高的密度制度，我们报告的形成和持久性的等离子体冲击前，以及外场诱导的等离子体聚焦效应。在较低的密度制度，条件是理想的，以观察最近邻离子的相关性，以及几何诱导的不对称性对关联函数的发展和演变。弹道模型和流体模型的模拟结果与测量结果吻合较好。
2019-11-13 physics.atom-ph physics.plasm-ph
On the possibility of "correlation cooling" of ultracold neutral plasmas
最近的超冷中性等离子体实验表明，空间相关性的发展的基础上的内在加热效应。我们研究这种效应是否可以逆转，使强的空间相关性实际上可能导致冷却的离子。我们发现冷却确实是可能的。然而，它需要对初始状态进行非常精确的准备。量子力学的零点运动为离子冷却设定了一个下限。
2004-04-21 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Influence of electron-ion collisions on Coulomb crystallization of ultracold neutral plasmas
虽然由弹性电子-离子碰撞的离子加热可以被忽略用于描述自由膨胀的超冷中性等离子体的演化，但是在系统演化期间离子被激光冷却的情况下，情况是不同的。我们表明，在激光冷却等离子体中的电子-离子碰撞影响离子温度，降低了在这样的系统中可获得的相关程度。然而，考虑到碰撞增加的离子温度远低于基于忽略等离子体膨胀的静态等离子体云估计的温度。后者导致绝热冷却的离子，以及更重要的是，碰撞加热速率的快速下降。
2004-10-02 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Kinetic modelling and molecular dynamics simulation of ultracold neutral plasmas including ionic correlations
详细描述了超冷中性等离子体演化的动力学方法，包括电子关联和速率方程对电离/激发和复合/去激发的处理。为了评估动力学模型中固有的近似的可靠性，我们开发了一种混合分子动力学方法。结果的比较表明，动力学模型描述的超冷等离子体的原子和离子的观测值令人惊讶的好，证实了我们早期的发现有关的作用，离子-离子的相关性[物理修订A { \bf 68}，010703]。此外，分子动力学方法允许人们研究离子等离子体组分向热力学平衡的弛豫。
2004-05-24 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Ultracold Neutral Plasmas
超冷中性等离子体，由接近电离阈值的光电离激光冷却原子形成，具有1-1000开尔文范围内的电子温度和几十毫开尔文到几开尔文的离子温度。它们代表了中性等离子体研究的一个新前沿，传统上中性等离子体研究的是更热的系统，但它们也模糊了等离子体、原子、凝聚态和低温物理学的界限。模拟这些等离子体挑战计算技术和非平衡系统的理论，因此该领域引起了理论和计算物理界的极大兴趣。通过改变激光强度和波长，可以精确地设置初始等离子体密度和能量，带电粒子检测和光学诊断可以进行精确的测量，以便与理论预测进行比较。最近使用光学探针的实验表明，等离子体中的离子在强耦合的流体相中平衡。强耦合等离子体，其中带电粒子之间的电相互作用能超过平均动能，扭转了传统的能量层次的基本等离子体概念，如德拜屏蔽和流体力学。这一领域的平衡特别令人感兴趣，因为它涉及粒子之间空间相关性的建立，并与气体巨行星和惯性约束聚变装置内部的物理学有关。
2006-12-11 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Analytic model for neutral penetration and plasma fueling
本文提出了一种解析模型，用于中性粒子穿透和等离子体燃料补充，通过简化电荷交换过程并适应不同分离面行为来提高模型准确性。
2025-06-12 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Local Diagnostics of the Density of Neutral Atoms in Plasma by Stimulated Rotation of Polarization Plane
计算了等离子体中强激光场中探测信号的偏振面受激旋转角。根据Faraday效应、Cotton-Mouton效应和探测信号在强激光场中的受激旋转效应，得到了铯等离子体中残余气体局域密度的估计，并提出了探测信号在强脉冲作用下偏振面共振变化的简要理论。结果表明，介质中的转动具有复杂的结构。
2022-08-04 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Wave Steepening and Shock Formation in Ultracold Neutral Plasmas
本研究观测了初始中心峰值指数衰减密度分布的超冷中性等离子体膨胀中的波陡化与激波特征，发现陡化前沿两侧密度速度剧变、离子显著加热，相对速度略超声速，证实可通过调控密度梯度创造近激波条件，开辟了该领域新研究方向。
2024-09-17 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Hollow Beam Optical Ponderomotive Trap for Ultracold Neutral Plasma
Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院高温联合研究所）
本文提出利用高功率CO₂激光驱动的空心光束电动力陷阱，通过分子动力学模拟展示其有效捕获超冷中性等离子体和瑞利德伯原子，且碰撞吸收可忽略，有助于提升反物质生产与储存。
2026-02-16 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Measurements of the ion velocity distribution in an ultracold neutral plasma derived from a cold, dense Rydberg gas
我们报告的离子速度分布的测量超冷中性等离子体来自一个密集的，冷里德伯气体在MOT。里德伯原子的激发使用共振两步激发路径与激光的持续时间为4 ns。血浆自发迅速形成。通过测量离子的激光诱导荧光（LIF）来确定离子速度分布的均方根宽度。所测得的激发效率进行了比较与蒙特卡罗波函数计算，并观察到显着的差异。我们讨论了封锁里德伯激发的条件以及随后的里德伯原子畴的空间有序性。虽然封锁的相互作用是大于拉比频率的原子样品的部分，没有证据的空间秩序观察。
2016-01-27 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Relaxation to non-equilibrium in expanding ultracold neutral plasmas
我们调查的强相关离子动力学和耦合程度实现的自由膨胀超冷中性等离子体的演变。我们表明，离子库仑耦合参数$Γ_{\rm i}$在膨胀的后期阶段显着增加，达到强耦合制度，尽管众所周知的初始下降的$Γ_{\rm i}$，为了统一由于无序诱导加热。此外，我们制定了一个合适的措施的相关性和显示th在$Γ_{\rm i}$计算的离子温度和密度反映了系统的有序程度，如果它是足够接近准稳态。然而，在稍后的时间，等离子体云的膨胀变得比相关性的弛豫更快，并且系统不再达到热力学平衡。
2005-03-01 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Anomalous edge plasma transport, neutrals, and divertor plasma detachment
研究了中性粒子对边缘等离子体输运和纬向流的影响。作为一个例子，假设边缘等离子体湍流是由电阻漂移波（RDW）不稳定性驱动的。发现中性粒子的实际效应与不稳定性\textit{per se}的抑制无关，而是由于对ZF的影响。特别是，它示出，而中性的RDW不稳定性的线性增长率的影响很小，他们可以大大减少在非线性阶段的纬向流的产生，这导致在增强的整体异常等离子体输运。即使只考虑RDW不稳定性，似乎中性粒子对异常边缘等离子体输运的影响具有非常普遍的特征。可以想象，这种中性诱导的异常等离子体输运的增强实验观察到在分离偏滤器制度，这是伴随着一个强烈的中性密度增加。
2020-05-27 physics.plasm-ph
Neutral Vlasov kinetic theory of magnetized plasmas
在Maxwell-Vlasov系统中考虑了麦克斯韦方程组的低频极限。这个限制产生了一个中性的弗拉索夫系统，捕捉等离子体动力学的基本特征，而忽略辐射效应。利用Euler-Poincaré约化理论证明了中性Vlasov动力学理论在拉格朗日坐标系和欧拉坐标系下都具有变分形式。通过构造，该模型恢复了等离子体模拟中采用的所有无碰撞中性模型。然后，在线性区域中比较了中性Vlasov系统和混合动力学-流体模型。
2014-11-25 physics.plasm-ph
Kinetic model of three component, weakly ionized, collisional plasma with a beam of neutral particles
建立了三组分弱电离等离子体与中性粒子束碰撞的动力学模型。导出了线性扰动的新色散关系，并分析了各种极限情况。
1999-10-12 physics.plasm-ph
Microwave Diagnostics of Ultracold Neutral Plasma
提出了一种利用微波辐射诊断超冷中性等离子体的方法。计算了超冷中性等离子体的微波散射。得到了简单的计算公式，并指出当$ω\ggω_{pe0}$时，超冷中性等离子体的偶极辐射功率不依赖于密度分布$n_e(r)$和$ω$，而依赖于总电子数$N_e$。该方法提供了等离子体的$N_e$信息，并由此得到了等离子体的三体复合率，这在超冷中性等离子体的研究中是非常重要的。
2010-04-13 physics.atm-clus physics.plasm-ph
Observation of neutrals carrying ion-acoustic wave momentum in partially ionized plasma
在非磁化线性等离子体装置中，对氩等离子体中离子声波的传播进行了实验研究。中性粒子的密度通过改变中性粒子的压力而改变，而中性粒子的压力又改变了离子-中性粒子和电子-中性粒子碰撞的平均自由程，中性粒子与等离子体的碰撞改变了IA波的振幅、速度和传播长度等特性。与先前报道的中性粒子在频率范围ω<ν_in（其中ω为离子-声模频率，ν_in为离子-中性粒子碰撞频率）内对IA波的衰减不同，本文对IA波的实验研究表明，随着中性粒子压力的增加，碰撞支持IA波传播更长的距离。一个简单的分析模型定性地支持实验结果。
2019-11-30 physics.plasm-ph
Lower-hybrid oscillations in a cold magnetized electron-positron-ion plasma
本文得到了冷磁化电子-正电子-离子（e-p-i）等离子体中低混杂振荡/波的色散关系。结果表明，在等离子体密度较高且正电子和离子的平衡密度平衡的条件下，e-p-i等离子体中低混杂振荡的频率约为电子-离子（e-i）等离子体中低混杂振荡频率的$1/\sqrt{3}$倍。目前的工作可能有一些相关的实验室/天体物理e-p-i等离子体。
2018-03-13 physics.plasm-ph
The Ehrenfest's Paradox and Radial Electric Field in Quasi-Neutral Tokamak Plasma
本文给出了经典准中性托卡马克等离子体中所谓的Escherfest的Partial效应与径向电场之间的关系。作者对托卡马克相对论性质的基本看法已在文献[1]中描述过。给出了解决Escherfest干扰的实验方法。
2011-02-21 physics.plasm-ph
Expansion of Ultracold Neutral Plasmas with Exponentially Decaying Density Distributions
我们提出了一个超冷中性等离子体（UCNP）的初始密度分布，在空间中呈指数衰减的膨胀的研究，光致电离原子后不久，他们从四极（或双锥尖）磁阱释放。一个特征的离子声时标是明显的等离子体的大小和速度的演变，表明动态合理地描述了准中性等离子体的流体动力学膨胀的模型。然而，对于低等离子体密度和高初始电子温度，在中心密度峰值附近的过量离子动能表明在早期的显着的局部非中性。观测结果进行了比较，一个UCNP与初始高斯密度分布的自相似膨胀，和一个类似的标度律描述了这两种情况下的等离子体尺寸的演变。
2020-12-29 physics.plasm-ph
Ultracold Plasma Expansion as a Function of Charge Neutrality
超冷等离子体（UCP）是在接近但不完全中性的条件下产生的。在零电子温度的限制下，电子屏蔽导致非中性，表现为UCP的内部区域（电子和离子）和外部区域（主要由离子组成）。内部区域是双组分超冷等离子体物理最具科学意义的区域。本文提出了一个计算非中性UCP随时间演化的理论模型。尽管德拜屏蔽长度远小于特征等离子体的空间尺寸，模型计算预测，膨胀率和电子温度的UCP内部是敏感的中性的UCP。预测的UCP对中性的依赖关系的几个UCP属性，如电子温度的正确测量，并在UCP中的电子蒸发冷却的正确理解的影响。
2014-09-26 physics.plasm-ph
Machine Learning approach to modeling of neutral particles transport in plasma
Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
本文提出基于神经网络的传播子方法，用于高效建模等离子体边界中性粒子输运，展示初步结果并探讨算法扩展性。
2026-02-01 physics.plasm-ph
A scaling law of the neutral opacity and Balmer-$α$ wing shape in high-temperature plasmas
本文提出了高温磁约束等离子体中中性粒子输运流体方程的近似解，推导出中性粒子不透明度的解析表示，并预测了Balmer-$α$线翼的幂律衰减标度律，为实验直接观测等离子体中的中性粒子不透明度与粒子源分布提供了新方法。
2024-09-26 physics.plasm-ph
Plasma rotation from momentum transport by neutrals in tokamaks
中性原子对托卡马克边缘的内禀转动和径向电场有很大的影响。在这里，我们提出了一个框架来研究这些影响时，中性占主导地位的动量输运。我们探索参数空间数值，使用高度灵活的模型几何形状和最先进的动力学求解器的状态。我们发现，控制环向旋转和电场的最重要的参数是中性粒子局域化的主半径和等离子体的碰撞性。这提供了通过例如改变X点的径向位置以改变中性峰的主半径来影响旋转和电场的手段。
2016-05-05 physics.plasm-ph
Strong Coulomb Coupling Influences Ion and Neutral Temperatures in Atmospheric Pressure Plasmas
利用分子动力学模拟模拟了大气压下部分电离等离子体中离子和中性粒子在不同电离率下的温度演化。结果表明，在电离分数低至10^-5时，离子-离子相互作用是强耦合的，温度演化受到与强耦合相关的效应的影响。具体而言，无序诱导加热被发现快速加热离子的离子等离子体周期（约10秒PS）的时间尺度上的电离脉冲后。随后是离子和中性粒子的碰撞弛豫，在较长的时间尺度（~ns）上冷却离子并加热中性粒子。由于离子中性的三体复合，轻微的加热会在更长的时间（~ 100 s ns）内发生。温度演变的分析模型的开发，同意模拟结果。结果表明，强耦合效应在大气压等离子体中是重要的。
2022-07-22 physics.plasm-ph
Large-amplitude Electron Oscillations in a Plasma Slab
分析了等离子体板内的非线性振荡。两种类型的解决方案被发现，取决于初始值的电子密度。第一个代表等离子体板内的规则振荡，而第二个引起板中心或边缘的爆炸性增长。并对结果进行了讨论。
2006-02-01 physics.plasm-ph
Ion Temperature Evolution in an Ultracold Neutral Plasma
我们使用空间分辨的激光诱导荧光光谱研究了膨胀超冷中性等离子体中离子温度的长期演化。绝热冷却在等离子体膨胀期间将离子温度降低一个数量级，至低至0.2K的温度。冷却受到离子和更热的电子之间的热交换的限制。我们还提出了一个额外的加热机制的证据，并讨论了可能的来源。数据描述的等离子体演化的模型，包括离子-电子热交换的影响。我们表明，适当的初始条件下，在膨胀过程中的等离子体中的离子的库仑耦合的程度增加。
2015-01-27 physics.plasm-ph
An analytic model of plasma-neutral coupling in the heliosphere plasma
我们建立了一个解析模型来描述部分电离的日光层等离子体介质中等离子体和中性流体的耦合。在我们的分析模型中采用的源是基于$κ$分布，而不是麦克斯韦分布函数。我们的模型使用的$κ$ -分布分析模型的高能中性原子，导致在日光层部分电离的等离子体从电荷交换与质子，随后产生一个长尾，否则无法描述的麦克斯韦分布。我们提出了我们的分析公式，并描述了这两个不同的分布出现的来源的主要差异。
2010-05-31 physics.plasm-ph physics.space-ph
Neutral Particle Analyzer for Studies of Fast Ion Population in Plasma
美国布德克核物理研究所研制了一台用于等离子体诊断的先进中性粒子分析仪，可同时测量D和H离子的能量分布。该分析仪被用于两个等离子体设施注入快中子-在MST反向场箍缩（威斯康星大学）和场反向配置C-2（三阿尔法能源）。本文介绍了分析器的设计、配准效率的计算、分析器的标定结果以及MST和C-2实验的结果
2011-11-24 physics.plasm-ph
Electronic resonances in expanding non-neutral ultracold plasma
本文计算了非均匀非中性超冷等离子体的自然振荡谱，发现电子摩擦导致离散本征振荡，并给出共振频率对电荷不平衡和膨胀时间的依赖，与实验吻合。
2023-12-22 physics.plasm-ph
Nd$^+$ isotope shift measurements in a cryogenically-cooled neutral plasma
本文报道了用低温冷却中性等离子体激光光谱法测量钕离子（Nd $^+$）中两个跃迁（$4f^46s\rightarrow [25044.7]^{\circ}_{7/2}$和$4f^46s\rightarrow [25138.6]^{\circ}_{7/2}$）的同位素位移，精确度提高了百倍。同位素位移是在一组跨越核形状转变的五个自旋零同位素上测量的。我们讨论的前景，进一步提高Nd $^+$同位素位移的精度，使用光学时钟的过渡，这可能使更高精度的测试国王图的线性新的物理搜索。
2020-02-19 nucl-ex physics.atom-ph physics.plasm-ph
Convolutional hybrid-PIC modeling of non-neutral plasmas
针对非中性等离子体Hybrid PIC数值方法的缺陷，提出用卷积方程替代泊松方程的conv-HPIC新方法，避免迭代、抑制噪声并提升计算效率，为探索非线性现象提供有力工具。
2024-08-26 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Accurate space potential measurements with emissive probe in high pressure plasma and neutral gas
研究了用发射探针精确测量高压等离子体电势的方法。详细解释了100 Pa下氩等离子体发射探针的I-V特性，发现I-V曲线有两个拐点。利用改进的发射探针拐点法，由第一拐点电位（较高电位）可确定高压下等离子体的精确电位，而第二拐点电位是发射电子与中性氩原子碰撞产生的附加电离现象的结果。此外，通过对100 Pa中性气体中两平行平板间空间电位分布的测量，验证了高压下等离子体电位测量的精度为0.3V。对高压等离子体和中性气体中空间电位的精确测量表明，改进的发射探针拐点法在研究碰撞鞘层结构和高压等离子体静电探针诊断中具有广阔的应用前景。
2019-06-03 physics.plasm-ph
Neutrino oscillations in a turbulent plasma
根据等离子体背景中中微子味极化矢量的动力学性质，提出了一种新的中微子味与等离子体联合振荡模型。基本的解决方案，发现为时不变和随时间变化的介质，考虑慢和快的变化的电子等离子体密度。该模型被证明是由广义哈密顿形式主义。在宽谱电子等离子体波的情况下，统计方法表明，由于湍流等离子体背景的存在，味道相干性的平衡值和频率振荡都发生了变化。
2013-07-30 physics.plasm-ph
Mode Coupling and Breathing Oscillation in Partially Magnetized Cross-Field Plasmas
该研究探究部分磁化交叉场等离子体中呼吸振荡起始时旋转辐条的模式耦合，证实二者存在非线性耦合，提出角向振荡电场为电离供能，指出间歇性三波耦合是触发低频呼吸振荡的可能机制。
2024-06-19 physics.plasm-ph
Emergence of Kinetic Behavior in Streaming Ultracold Neutral Plasmas
我们通过调整产生等离子体的光致电离激光束来产生流动的超冷中性等离子体。通过改变电子温度，我们控制的相对速度的流动人口，并结合等离子体密度的变化，这控制离子碰撞流的碰撞性。激光诱导荧光被用来映射空间分辨的密度和速度分布函数的离子。我们将局部热平衡的缺乏和相互渗透、逆流离子的不同群体确定为动力学行为的特征。实验数据进行了比较，从一个一维，两种流体的数值模拟的结果。
2015-01-24 physics.plasm-ph
A novel numerical scheme for nonlinear electron-plasma oscillations
在这项工作中，我们提出了一个易于编码的高阶有限体积半离散格式，通过数值求解电子流体方程来分析电子-等离子体振荡的非线性行为。本方法采用四阶精度的中心加权基本无振荡重建（CWENO 4）多项式估计在网格单元界面的数值通量，和一个四阶龙格-库塔法的时间积分。数值实现的验证通过再现早期的结果为非耗散和耗散冷等离子体。本方案的稳定性示出了在一个冷的非耗散等离子体中的非线性电子等离子体振荡的数百个等离子体周期，这也显示了一个可以忽略不计的数值耗散。四阶精度的现有方法也证实了通过评估的非线性电子等离子体振荡在一个冷的非耗散等离子体的误差收敛。
2018-02-11 physics.plasm-ph
Generation of a neutral, high-density electron-positron plasma in the laboratory
我们报告的纯中性，相对论性的电子-正电子对等离子体的激光驱动的产生。这些等离子体的总体电荷中性、高平均洛伦兹因子（$γ_{e/p} \approx 15$）、小发散（$θ_{e/p} \approx 10 - 20$ mrad）和高密度（$n_{e/p}\simeq 10^{15}$ cm $^{-3}$）为在与电子-正电子天体物理等离子体相关的制度中对这种奇异物质状态的动力学进行实验研究开辟了道路。
2015-03-04 physics.plasm-ph
Suppressing electron disorder-induced heating of ultracold neutral plasma via optical lattice
本文提出利用三维光晶格抑制超冷中性等离子体中的电子无序诱导加热，通过经典分子动力学模拟，使DIH抑制1.3倍、库仑耦合强度达0.8，接近强耦合区，为电子强耦合等离子体研究开辟新途径。
2023-08-31 physics.plasm-ph
Ultracold Neutral Plasmas
超冷中性等离子体是由激光冷却的原子在电离阈值附近光致电离而形成的。通过应用原子物理学技术和诊断，这些实验扩展了传统中性等离子体物理的边界。这些等离子体中的电子温度范围为1-1000 K，离子温度约为1 K。密度可接近$10^{11}$ cm $^{-3}$。基本的兴趣源于产生强耦合等离子体的可能性，但这些系统中的复合，集体模式和热化也已被研究。锶等离子体的光学吸收图像，使用在422 nm处的Sr $^+$ ${^2S\_{1/2}} -> {^2P\_{1/2}}$跃迁，描绘了等离子体的密度分布，并在50 ns的时间尺度上探测动力学。多普勒展宽的离子吸收谱测量离子速度分布，这给出了在光电离后的第一微秒内的离子动力学的精确测量。
2005-02-17 physics.plasm-ph
Geometrical description of non-linear electrostatic oscillations in relativistic thermal plasmas
我们开发了一种方法，用于调查1粒子分布的形状和非线性静电振荡在无碰撞等离子体中，结合横向热运动之间的关系。一个一般的表达式，找到最大的可持续电场，并评估一个特定的高度各向异性分布。
2008-07-30 physics.plasm-ph
A self-consistent multi-component model of plasma turbulence and kinetic neutral dynamics for the simulation of the tokamak boundary
本文提出了一个模拟托卡马克边界多组分等离子体的自洽模型。考虑氘等离子体，其中等离子体物质包括电子、氘原子离子和氘分子离子，而氘原子和氘分子构成中性物质。等离子体和中性模型通过许多碰撞相互作用耦合，包括解离、电离、电荷交换和复合过程。推导了描述湍流等离子体动力学的三流体漂移约化的Braginskii方程，包括其边界条件。中性物质的动力学平流方程也被推导出来，并讨论了它们的数值实现。多组分等离子体模拟进行了使用GBS代码的第一个结果，然后提出和分析，与单组分等离子体模型得到的结果进行比较。
2021-10-26 physics.comp-ph physics.plasm-ph
On collisions driven negative energy waves and Weibel instability of a relativistic electron beam in a quasi-neutral plasma
提出了一个新的描述强流相对论束流通过电阻等离子体的韦伯不稳定性的准中性模型。它把电子束看作是运动的粒子，而周围的等离子体则看作是非相对论性的流体。对于有限温度梁，识别出一类新的负能量磁声波，它可以具有负能量。它们的增长，由于碰撞耗散在冷返回电流不稳定的束等离子体系统，即使是高的束温度。我们进行详细的二维和三维粒子在细胞（PIC）模拟的热束和碰撞等离子体。结果表明，在三维空间中，韦伯不稳定性仍然存在，即使是物理碰撞的背景等离子体。异常等离子体电阻率则是由双流不稳定性引起的。
2008-09-02 physics.plasm-ph
