V-Langevin Equations, Continuous Time Random Walks and Fractional Diffusion
下面的问题是解决：在什么条件下可以一个奇怪的扩散过程，定义由半动态的V-Langevin方程或其相关的混合动力学方程（HKE），被描述为一个等价的纯随机过程，定义由连续时间随机行走（CTRW）或分数阶微分方程（FDE）？更具体地说，是否存在一类具有长程（代数）速度时间相关性的V-Langevin方程，导致时间分数超扩散过程？答案在一个方面总是肯定的。它在二维中总是负的：任何代数衰减的时间速度相关性（具有高斯空间相关性）都会产生正常的扩散过程。的拉格朗日速度相关性（在Corrsin近似）的时间指数的过程中的扩散性质的一般条件推导。
2007-04-19 physics.data-an physics.plasm-ph
Turbulent transport of impurities in 3D devices
一个大的扩散湍流贡献的径向杂质输运在Wendelstein 7-X（W7-X）等离子体已被实验推断在第一运动和数值证实的陀螺动力学模拟与代码斯特拉。在一般情况下，在初始W7-X活动期间没有强烈的杂质积累归因于该扩散项。在目前的工作中，扩散的贡献也计算在其他仿星器等离子体。特别地，获得了W7-X、LHD、TJ-II和NCSX的离子温度梯度（ITG）湍流产生的碳和铁杂质的扩散系数（D）和对流系数（V）。结果表明，虽然D和V的大小可以不同的四个设备，向内对流都被发现。对于W7-X、TJ-II和NCSX，这两个系数相当，湍流峰值因子惊人地相似。在LHD，明显较弱的扩散和对流杂质传输和显着较大的湍流峰值因子的预测。所有这些都表明，ITG湍流，虽然不强烈，将导致负的杂质密度梯度仿星器。然后，考虑混合ITG/俘获电子模式（TEM）湍流的特定情况下的W7-X，它已被定量评估到什么程度的颗粒燃料减少湍流的情况下，减少湍流输送的杂质以及功能。微量铁杂质的结果表明，虽然他们的湍流运输没有完全抑制，一个显着的减少V和更强的减少D被发现。虽然扩散仍然高于新古典水平，新古典对流将获得在这样的条件下，一个更大的比重的杂质的动力学与标准ECRH方案相比。
2021-10-22 physics.plasm-ph
Non-diffusive, non-local transport in fluids and plasmas
综述了流体和等离子体中的非扩散输运。在流体的背景下，非扩散混沌输运的Rossby波在纬向流的拉格朗日方法进行了研究。在等离子体物理的背景下，感兴趣的问题是压力梯度驱动的等离子体湍流中的测试粒子输运。在这两个系统中的粒子位移的概率密度函数（PDF）是强非高斯和统计矩表现出超扩散异常标度。分数阶扩散模型的提出和测试中的非扩散拉格朗日统计的流体和等离子体问题的定量描述。此外，分数扩散算子被用来构建非本地传输模型，表现出上山运输，多值通量梯度关系，快速脉冲传播现象，和“隧道”的扰动跨越运输障碍。
2010-09-15 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Full-$f$ gyrokinetic simulation of turbulence in a helical open-field-line plasma
采用静电五维回旋动力学连续介质模拟方法，研究了全坏曲率螺旋平板几何条件下，螺旋开场线等离子体中曲率驱动的湍流。在模型中使用了国家球形环实验刮除层等离子体的参数。等离子体斑点的形成和对流径向运输的观察，它表明，径向粒子运输水平是几倍高于扩散玻姆运输估计。通过减小极向磁场的强度，观察到偏滤器板的热通量的轮廓变宽。
2018-10-22 physics.plasm-ph
The Character of Transport Caused by ExB Drift Turbulence
磁化等离子体中扩散输运的基本特征取决于所模拟的输运类型。漂移有序下的ExB湍流具有特殊的特性：它几乎是不可压缩的，如果它是静电的，它不会导致磁通量扩散。ExB速度还与坡印廷能通量有关。在准中性动力学下，电场不是由电荷的传输引起的，而是由总电流无发散的要求引起的。构造良好的计算传输模型的后果进行了讨论的背景下，一般的平均场分析，这也产生了几个异常的传输机制，通常不考虑当前的模型。
2002-08-01 physics.plasm-ph
Explosive Particle Dispersion in Plasma Turbulence
粒子动力学研究等离子体湍流，使用自洽动力学模拟，在两个维度。在稳态下，研究了单个质子和质子对在不同等离子体“β”（动压和磁压之比）值下的轨迹。对于单粒子位移，结果与流体和磁场线动力学一致，其中粒子经历正常扩散非常长的时间，具有较高的“β”更扩散。在中间时间范围内，分离位于惯性范围内，粒子在时间上经历爆炸性分散，与理查森预测一致。这些结果，获得了第一次与自洽动力学模型，相关的天体物理和实验室等离子体，湍流是至关重要的加热，混合和加速过程。
2016-08-03 physics.plasm-ph
Impurity transport in ITG and TE mode dominated turbulence
本文采用流体模型和回旋动力学模型，研究了离子温度梯度（ITG）模和俘获电子（TE）模驱动下氘托卡马克等离子体中的湍流杂质输运。计算了杂质扩散系数（$D_Z$）和对流速度（$V_Z$），并由此导出了零通量峰因子（$PF_0$）。这个量表示杂质密度梯度，在该浓度梯度下，杂质的对流和扩散输运精确平衡。$PF_0$的符号特别重要，因为它决定了杂质是受到向内（$PF_0 > 0$）还是向外（$PF_0 < 0$）夹点的影响。
2010-12-20 physics.plasm-ph
Nondiffusive transport of inertial heavy impurities in drift-wave turbulence
Aix-Marseille Université（艾克斯-马赛大学）
研究发现惯性重杂质在漂移波湍流中呈现非扩散输运行为，揭示了湍流驱动核心杂质积累的新机制。
2025-12-20 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Particle transport in density gradient driven TE mode turbulence
本文研究了托卡马克装置中存在陡电子密度梯度时主离子和微量杂质的湍流输运。被困电子（TE）模式湍流，主要由陡峭的电子密度梯度相关的H-模式物理驱动的参数选择，但与温度梯度驱动的湍流的密度梯度的过渡。通过非线性（NL）和准线性（QL）的gyrokinetic模拟使用基因代码得到的结果进行比较，从流体模型得到的结果。主要的离子和杂质的运输研究通过检查对流和扩散运输的平衡，作为量化的密度梯度对应于零粒子通量（峰值因子）。得到了杂质峰随背景电子密度梯度和杂质电荷数的定标关系。结果表明，杂质峰化因子对杂质电荷的依赖性很弱，且明显小于驱动电子密度梯度。
2011-12-03 physics.plasm-ph
Vorticity Packing Effects on Long Time Turbulent Transport in Decaying Two-Dimensional Incompressible Navier-Stokes Fluids
Institute for Plasma Research（等离子体研究所）；University of Notre Dame（圣母大学）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
研究涡度堆积分数对衰减二维不可压缩纳维-斯托克斯湍流中长时间输运的影响，揭示涡度堆积对输运行为和欧拉平衡态的关联。
2025-11-07 nlin.CD physics.comp-ph physics.flu-dyn
Relative dispersion and eddy diffusivity in laboratory experiments of $β$-plane turbulence
University of St Andrews（圣安德鲁斯大学）；University of Glasgow（格拉斯哥大学）；Aix Marseille Univ, CNRS, Centrale Med, IRPHE（艾克斯-马赛大学、法国国家科学研究中心、中央马赛学院、IRPHE）；Department of Geosciences, University of Oslo（奥斯陆大学地球科学系）
该研究给出纬向地转流态下快速旋转湍流中相对扩散和湍流扩散的首次实验测量，通过合成拉格朗日轨迹计算相关统计量，揭示了不同区域转变，还能据此测量湍能耗散率和湍流扩散率，测量结果与相关理论大致相符。
2026-07-14 physics.ao-ph physics.flu-dyn physics.geo-ph
Wave Propagation and Diffusive Transition of Oscillations in Pair Plasmas with Dust Impurities
本文从应用于电子-正电子对等离子体和含有带电尘埃杂质的富勒烯对离子等离子体的角度出发，对三分量等离子体作了深入的讨论。基于多重积分方程，研究了多分量线性化弗拉索夫等离子体的时空响应。将Vlasov-Poisson -Ampere方程的初值问题化为一个多重积分方程，并将其解表示为强迫函数及其与预解核的时空卷积.强迫函数是负责的初始扰动和预解式是负责的等离子体物种的平衡速度分布。利用预解方程，揭示了时间可逆性、空间自反性等对称性。对称性继承了弗拉索夫对等离子体的物理性质，例如，守恒定律适当地选择尘埃对等离子体的平衡分布，我们可以将预解方程化为：（i）无阻尼色散波方程，（ii）波扩散输运方程，（iii）振荡扩散输运方程。在最后一种情况下，我们必须做的反常扩散采用分数阶导数的时间和空间。分数扩散方程解释了在许多系统中观察到的典型异常特征，例如在非晶半导体、液晶、聚合物、蛋白质和生物系统中的色散输运的情况下。
2008-05-30 physics.plasm-ph physics.space-ph
Relativistic Particle Transport and Acceleration in Structured Plasma Turbulence
本文讨论了三维不可压MHD湍流中相对论性带电粒子运动的扩散现象及其扩散特性。我们发现，由湍流等离子体运动诱导的随机电场导致测试粒子在一个模拟的盒子中运动，以随机的方式，一个二阶费米过程被加速。这些颗粒中的一小部分恰好被困在大尺度结构中，最有可能是由于湍流中岛屿的相互作用而形成的。这样的粒子得到指数加速，只要它们的俯仰角满足某些条件。我们将详细讨论加速结构的特征和负责快速加速的物理过程。我们还评论的适用性的结果，以现实的天体物理湍流。
2022-04-04 astro-ph.HE physics.plasm-ph
A Fractional Fokker-Planck Model for Anomalous Diffusion
在本文中，我们提出了一个研究的反常扩散的Fokker-Planck描述与分数速度导数。分布函数是使用不同分数度的数值均值来找到的，观察从高斯分布到莱维分布的过渡。根据Tsallis统计力学的广义期望测度和熵来估计分布函数的统计性质。我们发现，广义熵和期望值的比例是增加的，朝着众所周知的所谓的子扩散域，表示自组织行为的分数减少。
2014-12-17 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Impurity and Trace Tritium Transport in Tokamak Edge Turbulence
本文研究了在漂移阿尔文边缘湍流中杂质或少数组分（如氚）的湍流输运。垂直和平行对流的全部效果保留的杂质物种。杂质密度形成具有陡峭梯度的粒状结构，并且由于流动的可压缩性而局部超过其初始值。近似分解的杂质通量到扩散部分和有效的对流部分（其特征在于由箍缩速度）进行和净向内箍缩效应被恢复。捏点速度的湍流均分方面的解释，并发现poloidally变化。结果表明，杂质输运模型需要是二维的，除了考虑径向方向，还考虑输运系数的强极向变化。
2004-03-26 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Non-linear collisionless damping of Weibel turbulence in relativistic blast waves
在弱磁化无碰撞冲击波的物理学中，韦伯/双折射不稳定性起着关键的作用。从高能天体物理学的角度来看，这种不稳定性也起着至关重要的作用，因为它在激波前兆中的发展使下游充满了小尺度的静磁湍流，这种湍流形成了超热粒子的加速和辐射过程。本工作讨论了相对论性无碰撞冲击波的韦伯产生的湍流下游的耗散的物理。它明确地计算与粒子轨迹的扩散性质相关的一阶非线性项。这些修正被发现系统地增加阻尼率，假设散射长度保持大于磁波动的相干长度。这种校正的相关性进行了讨论，在更广泛的天体物理学的角度来看，特别是关于物理学的外部相对论性冲击波的伽马射线暴。
2014-10-01 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Diffusion of cosmic rays in MHD turbulence with magnetic mirrors
宇宙射线（CR）的扩散是由其与磁流体动力学（MHD）湍流的相互作用决定的，是一个具有许多天体物理意义的基本物理过程。我们考虑了磁流体湍流对CRs扩散的磁镜效应。由于湍流磁场的固有超扩散，具有经历镜面反射的大螺距角的CR，即，弹跳的CR没有被捕获在磁镜之间，而是沿着湍流磁场扩散地移动，导致新型的平行扩散，即，镜面扩散这种镜面扩散通常比经历回转共振散射的具有小俯仰角的非弹跳CR的扩散慢。在磁镜像和俯仰角散射之间的平衡的临界俯仰角是重要的，用于确定弹跳和非弹跳CR的扩散系数和它们的缩放与CR能量。我们发现非普遍的能量标度的扩散系数，依赖于MHD湍流的属性。
2021-10-08 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.plasm-ph
Magnetic Field Line Separation by Random Ballistic Decorrelation in Transverse Magnetic Turbulence
本研究通过非微扰方法结合Corrsin假设和随机弹道退相关，解析计算了横向磁湍流中的磁力线分离，并与模拟验证，揭示了其扩散特性。
2023-04-27 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
