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
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
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
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
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
Passage of an ion-acoustic solitary wave through the boundary between an electron-ion plasma and a negative ion plasma
本文研究了离子声孤立波通过电子-离子等离子体和负离子等离子体边界的问题。当离子声孤波进入另一个等离子体区域后，会产生扰动，随着时间的推移，会形成离子声孤波和振荡链。通过边界后的离子声孤立波的振幅的变化，以这样的方式，它的值在电子-离子等离子体大于它的值在负离子等离子体。一个例外是压缩离子声孤立波传播通过负离子等离子体的情况下，并具有超过电子-离子等离子体中的临界振幅的振幅。这样的离子声孤波，当进入电子离子等离子体时，释放过量的能量来加速正离子，从而将其振幅降低到临界值以下。确定了边界穿越后建立的离子声孤立波的振幅对初始振幅的依赖关系。考虑离子声孤立波通过被电子离子等离子体包围的负离子等离子体层的情况。结果表明，从负离子等离子体到电子-离子等离子体的稀疏离子声孤立波的通道引起扰动，其中可以观察到加速和捕获的负离子。
2020-05-12 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
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
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
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 $）的能量输入的第一次随着韧致辐射谱。对于某些参数，发现了一个阈值状的制度，其中包括高能电子的爆发，韧致辐射，据推测，动力学不稳定性的发展。
2021-12-31 physics.plasm-ph
Motion of the Plasma Critical Layer During Relativistic-electron Laser Interaction with Immobile and Comoving Ion Plasma for Ion Acceleration
在相对论电子激光-等离子体相互作用体系（$a_0>1$）中，我们分析了两种不同过程下等离子体临界层的运动。当临界层离子是静止的，而不是当他们与它一起移动时，突出的差异。控制在这种制度下的等离子体临界层的速度是必不可少的创建低$β$行进加速结构的激光离子加速器（LIA）的足够的激光激发电位。在相对论诱导透明加速（RITA）方案中，重等离子体离子是固定的，只有痕量密度的轻离子被加速。相对论临界层和加速结构在激光诱导透明过程中通过电子质量的相对论性增加而纵向前移。在辐射压力加速（RPA）方案中，整个等离子体在激光辐射压力的作用下被纵向向前推动，这只有当等离子体离子与激光前沿共同传播时才可能。在RPA中，加速结构的速度除了取决于激光强度和等离子体密度之外，还取决于等离子体-离子质量。在RITA中，重的不动等离子体离子的质量不影响临界层的速度。RITA中裸露的固定离子的惯性激发电荷分离电位，而RPA在离子静止时是不可能的。
2014-03-31 physics.plasm-ph
Kinetic instability of ion acoustic mode in permeating plasmas
在具有相对于静态离子的电子漂移（电流）的等离子体中，如果定向电子速度超过离子声速，则离子声波受到动力学不稳定性的影响。在一个准中性电子-离子等离子体通过另一个静态准中性（靶）等离子体传播的情况下，不稳定性阈值变得不同。传播等离子体的阈值速度可以远低于静态等离子体的离子声速。这种无电流的不稳定性在空间和天体物理等离子体中可能经常出现。
2009-06-19 physics.plasm-ph
Ion motion in the wake driven by long particle bunches in plasmas
我们探讨了背景等离子体离子运动在自调制等离子体尾场加速器中的作用。我们采用J. Dawson等离子体片模型，导出了窄束团极限下的横向等离子体电场和有质动力的表达式。我们利用这些结果来确定离子动力学的开始，并证明了离子运动可以发生在自调制等离子体尾场加速器。模拟结果表明，等离子体离子的运动可以导致自调制不稳定性和加速场的早期抑制。然而，背景等离子体离子运动可以通过使用具有较重等离子体的等离子体来完全减轻。
2014-09-15 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
The separation of ions and fluxes in nonlinear ion-acoustic waves
天然或实验室来源的多物种等离子体通常被认为是非线性离子声波的宿主。我们提出了由多个离子种群，电子和尘埃等离子体中的非线性离子声波引起的离子通量的计算。以下等离子体模型被认为是：一个电子-离子等离子体与冷离子，一个双离子等离子体与两种类型的温暖的带正电荷的离子，和尘埃双离子等离子体。结果表明，在电子-离子等离子体中，波致离子流与非线性离子声波的相速方向相反。在双离子等离子体中，离子声波有快波和慢波两种模式。在非线性快离子声波中，两种离子的通量被发现是共同指向的，并且逆着波漂移。在慢波中，离子的非线性通量指向相反的方向。这一结果证明了利用这些非线性波诱导的离子流来有效分离等离子体中的离子的可能性。在尘埃双离子等离子体中，慢离子声波的超非线性机制可以强化离子分离过程。
2021-07-20 physics.plasm-ph
Ion-beam driven dust ion-acoustic solitary waves in dusty plasmas
利用标准约化微扰技术（RPT）研究了小振幅尘埃离子声波（DIAWs）在离子束驱动的等离子体中的非线性传播，其中包含了玻尔兹曼电子、正离子和静止带电尘埃颗粒。结果表明，离子束与离子相速度比$(γ)$存在两个临界值$(γ_{c1}$和$γ_{c2})$，超过这两个临界值，离子束就不可能产生孤子.数值分析了$γ$、离子束与等离子体离子密度比$(μ_{i})$、尘埃与离子密度比$(μ_{d})$以及离子束与等离子体离子质量比$(μ)$等参数对稳态DIAW振幅和宽度的影响，并将结果应用于实验室离子束和空间等离子体（如空间等离子体）中。极光等离子体）进行了解释。
2010-10-26 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
Experimental Measurements of Ion Diffusion Coefficients and Heating in a Multi-Ion-Species Plasma Shock
本文通过超音速等离子体喷流迎面合并产生碰撞等离子体冲击，测量了两种离子的时间分辨密度和温度以确定离子扩散系数，首次实验验证了离子间输运理论，并报告了对HED和ICF建模有价值的温度分离高阶效应。
2023-04-04 physics.plasm-ph
Quantum Zakharov-Kuznetsov equation for pair ion plasma in the presence of quantized magnetic field
本文导出了量子Zakharov-Kuznetsov方程，研究了在具有量子化磁场和交换关联效应的正负电子（空穴）离子简并等离子体中离子声孤子的传播。
2018-04-26 physics.plasm-ph
Ion sound and dust acoustic waves at finite size of plasma particles
我们考虑了离子的有限尺寸对经典等离子体性质的影响。本文主要研究电子-离子等离子体中的离子声。我们还考虑了尘埃等离子体，在那里我们考虑了有限尺寸的离子和尘埃粒子，并考虑了尘埃声波的色散。粒子的有限尺寸影响经典等离子体性质。有限尺寸的粒子对小波长有相当大的贡献，这是量子效应出现的区域。因此，考虑量子等离子体中离子的有限尺寸也是非常重要的。
2014-01-14 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
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
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
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
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
On electrostatic modes in multi-ion and pair-ion collisional plasmas
讨论了含有正离子和负离子的等离子体的物理学，特别注意最近产生的含有等质量和相反电荷的离子的对离子等离子体。讨论了实验中观察到的垂直于周围磁场矢量方向的密度梯度的影响。此外，可能存在的电子进行了讨论的背景下，等离子体模式传播的角度相对于磁场矢量。电子可以被添加到等离子体或进入附着到负离子的等离子体，然后由于碰撞而从离子释放。结果表明，在存在密度梯度的情况下，冷等离子体中的电子等离子体模可以变为后向模，这种行为既可以由电子数密度控制，也可以由垂直方向上的模数控制.在具有热电子的等离子体中，由电子碰撞和密度梯度的组合驱动，并且在离子的响应类似于声音模式的情况下，即，对于未磁化的离子，意味着模式频率远高于离子回旋频率或模式波长短于离子回旋半径。在纯的成对离子等离子体的情况下，对于较低的频率和接近于最近实验中使用的那些参数，受扰动的离子可能感受到磁场的影响。在这种情况下，等离子体模式也变得向后，类似于实验观察到的但尚未解释的向后模式的特征。
2008-05-16 physics.plasm-ph
Coulomb explosion of "hot spot"
本文的研究表明，箍缩内爆实验中探测到的硬X射线和高能离子的产生，可能与材料从箍缩交叉点流出所形成的热点的库仑爆炸有关。在材料流出的过程中，热点等离子体的温度升高，并且等离子体电子变得连续加速的条件出现。电子从热点区域的逃逸导致正空间电荷在该区域的积累，随后发生库仑爆炸。揭示了热点等离子体电子连续加速的条件，并对库仑爆炸产生的离子的动能进行了估算。
2016-06-25 physics.plasm-ph
Effect of thermal ions on fluid nonlinear frequency shift of ion acoustic waves in multi-ion species plasmas
提出了一个考虑离子温度影响的多离子等离子体中离子声波（IAWs）的流体非线性频移模型。由于在惯性约束聚变（ICF）等离子体中存在热离子，同时存在太阳风，因此在IAWs的非线性频移中需要考虑热离子的影响。然而，现有的模型[Berger等人，Physics of Plasmas 20，032107（2013）; Q. S. Feng等人，E 94，023205（2016）]仅考虑冷离子流体模型。这种考虑多离子组分和热离子的完整理论将更精确地计算大振幅非线性激光器的频率，特别是高离子温度的慢模，在空间物理和惯性约束聚变中具有广泛的应用前景。
2019-06-24 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
Evidence of catalytic production of hot hydrogen in rf generated hydrogen/argon plasmas
本文在一个大的GEC池（36 cm长，14 cm内径）中，绘制了纯H_2和Ar/H_2混合气体中氢原子谱线的选择性展宽随位置、H_2/Ar比、时间、功率和压强的变化曲线。关于选择性谱线增宽的几个观察结果特别值得注意，因为它们是基于早期模型所未预料到的。首先，发现巴耳末线的异常加宽存在于整个等离子体中，而不仅仅是在电极之间的区域中。第二，加宽始终是操作参数的复杂函数，特别是气体组成（最高纯H2）、位置、功率、时间和压力。显然，早期模型没有预料到的是，在某些条件下，在入口端发现了最高浓度的“热”（>10 eV）氢，而不是在电极之间的高场区域，在其他条件下，最热的H在（出口）泵（也是接地电极）端。第三，激发和电子温度小于一个电子伏特的所有区域的等离子体不直接相邻（> 1毫米）的电极，提供额外的证据表明，能量加宽，相反的标准模型，是不是从外地获得。第四，与我们早期对氢/氦和水等离子体的研究相反，我们发现在某些条件下，整个GEC型电池中98%的原子氢处于“热”状态。几乎每一个操作参数的研究影响的性质的热H原子的人口，显然存在二阶和三阶效应，表明需要实验设计。概述了产生热氢原子的一些非场机制，特别是Mills的CQM模型所提出的机制。
2005-08-31 physics.plasm-ph
Laser acceleration of ion bunches at the front surface of overdense plasmas
用粒子模拟方法研究了强激光脉冲与过密等离子体相互作用中离子的加速过程。对于圆偏振的激光脉冲，高密度的离子束移动到等离子体中产生的激光-等离子体相互作用表面。一个简单的分析模型占的数值观测，并提供作为脉冲强度和等离子体密度的函数的离子束能量和产生时间的标度律。
2005-01-31 physics.plasm-ph
Heating of ions by low-frequency Alfvén waves in partially ionized plasmas
在太阳大气中，色球和日冕等离子体比可见光球热得多。太阳大气的加热，包括部分电离的色球层和日冕，在很大程度上仍然未知。本文证明了在部分电离的低β等离子体中，离子可以被频率很低的阿尔文波加热。这不同于其他阿尔文波相关的加热机制，如离子中性碰撞阻尼的阿尔文波和加热所描述的共振阿尔文波加热以前的工作。在本文中，我们发现在部分电离的等离子体中，非共振Alfvén波加热的效率比没有离子-中性粒子碰撞时低，并且加热效率取决于离子-中性粒子碰撞频率与离子回旋频率的比值.
2011-03-17 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
Time evolution of the process of doping of solids by plasma-ion beams
棒状等离子体注入器产生的强等离子体离子束照射固体是一个强非平衡过程，可以实现许多其他方法无法实现的效果。本文以实验数据为基础，对等离子体离子束的时间和能量分布以及离子对固体的穿透过程进行了数学分析。数值计算的结果已经提出了有关的温度和掺杂浓度的时间演变。
2019-03-26 physics.plasm-ph
