Effect of LH and ECR waves on plasma parameters in ADITYA Upgrade tokamak
Institute for Plasma Research（等离子体研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Institute of Science, Nirma University（尼尔玛大学理学院）
ADITYA升级托卡马克利用ECRH和LHCD技术研究等离子体参数变化及其能量耦合效应。
2026-01-12 physics.plasm-ph
The role of nonlinear absorption of an ECR beam for fusion plasma pre-ionization
本研究通过二维模拟分析了磁化低温聚变等离子体中电子与ECR加热波束的非线性相互作用，发现窄波束宽度和特定频率条件能显著提升电子能量增益，为优化聚变装置的预电离效率提供了重要指导。
2025-07-14 physics.plasm-ph
Solenoid-free current drive via ECRH in EXL-50 spherical torus plasmas
Hebei Key Laboratory of Compact Fusion（河北聚变紧凑实验室）；Enn Science and Technology Development Co., Ltd（新奥科技发展有限公司）
EXL-50实验通过ECRH实现无需螺旋线的电流驱动，利用高能电子维持高电流放电，验证了低长宽比磁约束对等离子体平衡的作用。
2022-03-30 physics.plasm-ph
Spatio-temporal evolution of electric field inside a microwave discharge plasma during initial phase of ignition and its effect on power coupling
在微波放电离子源（MDIS）微波功率发射的初始阶段，等离子体和电场在等离子体体积中一起随时间演化。在这里的MDIS腔的时空演化模式的报告，突出了这些电场功率耦合过程中的作用。利用有限元法（FEM）计算了电场的演化和功率耦合过程。与PIC/MCC或混合流体不同，这里的FEM模型通过漂移扩散方法使用时间相关泊松求解器。在体积中存在等离子体梯度的情况下，产生双极电场，其与MW电场相互作用以形成合成的总电场，该总电场在该演化期间连续变化。结果表明，电子回旋共振（ECR）是主要的功率耦合机制，但随着等离子体的演化，随着时间的推移，从ECR到非ECR加热模式的转变。当密度超过发射微波频率（2.45 GHz）的临界密度时，电子回旋共振（UHR）加热、静电离子声波（ES）加热是过密等离子体条件下的重要加热机制。在相似的结构和工作环境下，用实验间接验证了模拟的热电子温度和等离子体密度随时间的演化。在低功率范围内，实验结果与模拟结果吻合得相当好。
2018-12-05 physics.plasm-ph
Demonstration of High-Efficiency Microwave Heating Producing Record Highly Charged Xenon Ion Beams with Superconducting ECR Ion Sources
本文提出用于超导 ECR 离子源的新型可移动 Vlasov 微波发射器，将微波功率效率提升约 4 倍，并使高电荷氙离子束电流最高提升至原有纪录的 2 倍。
2024-07-14 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Electron-cyclotron plasma startup in the GDT experiment
本文报道了一种新的等离子体启动方案在气体动力学阱（GDT）磁镜装置。主要的5 MW中性束注入（NBI）等离子体加热系统发射到足够密集的等离子体靶（“种子等离子体”）中，其通常由电弧等离子体发生器供应。在报告的实验中，探索了一种不同的种子等离子体生成方法。电子回旋共振（ECR）加热系统的一个通道用于加热中性气体，并将等离子体密度提高到适合NBI捕获的水平。在短暂的过渡（约1 ms）后，放电变得基本上类似于由等离子体枪引发的标准放电。本文介绍了ECR加热过程中种子等离子体演化的放电方案和实验数据，以及入射微波功率，磁结构和中性气体压力的依赖关系。随后的高功率NBI放电的特点进行了研究，并与传统的方案进行了讨论。在GDT实验的基础上，建立了描述大尺度镜阱中ECR击穿和种子等离子体积累的理论模型。
2016-11-04 physics.plasm-ph
Design of a plasma chamber for a high-density 10 kW ECR ion source
气动电子回旋共振离子源以其产生具有优异质量的低到中等电荷离子束的巨大电流的能力而闻名。这是通过数十千瓦的微波加热功率来实现的，从而导致高等离子体密度。等离子体腔室中的平均功率密度可达到数百W/cm $^3$，这对等离子体腔室壁造成非常高的热负荷。为GISMO气体动力学ECRIS研制了一个水冷等离子体室，它能够处理10 kW的输入微波功率，等离子体中的平均功率密度为250 W/cm $^3$。等离子体室已制造完成，并成功测试了200小时。
2022-12-13 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Hollow toroidal rotation profiles in strongly electron heated H-mode plasmas in the ASDEX Upgrade tokamak
Max Planck Institute for Plasma Physics（马克斯·普朗克等离子体物理研究所）；Department of Applied Physics and Applied Mathematics, Columbia University（哥伦比亚大学应用物理与应用数学系）；VTT（芬兰技术研究中心VTT）
本研究探讨了ASDEX升级托卡马克中强电子回旋共振加热条件下I型ELMy H模式等离子体环形动量输运特性，发现强电子加热下空心旋转剖面的形成机制，揭示了内在扭矩与向内对流对维持有利旋转剖面的重要性。
2026-04-01 physics.plasm-ph
A comparative analysis of the EEDF obtained by regularization methods and by a least-squares fitting
为了建立电子能量分布函数（EEDF），采用Tikhonov奇异值分解正则化方法对朗缪尔探针的电流-电压（I-V）特性的二阶导数进行数值积分。讨论了数值积分EDDF和最小二乘拟合EDDF的比较。在ECR等离子体源中，用圆柱形探针测量了所用的I-V特性，并用Laframboise理论确定了等离子体参数。该技术允许在任何气压下快速分析等离子体参数。对于ECR等离子体源的情况，所得到的EEDF显示了具有不同温度的两组电子的存在。这一结果与ECR等离子体源中发生的碰撞机制加热有关，在ECR等离子体源中，低压等离子体通过共振区中产生的高能电子对基态分子或原子的电子碰撞电离来维持。
2004-10-22 physics.plasm-ph
Resolving ECRH deposition broadening due to edge turbulence in DIII-D by 3D full-wave simulations
边缘等离子体密度起伏对DIII-D托卡马克的电子回旋共振加热（ECRH）束流有显著影响。实验测量了ECRH沉积轮廓已采取三种操作方案：L模式，H模式和负三角形。每种情况对应于光束必须传播通过的边缘区域中的不同湍流特性。测得的ECRH沉积轮廓显着扩大相比，由射线跟踪代码TORAY-GA预测的轮廓，并已被证明与边缘湍流的严重程度的规模。传统的光线追迹法不考虑湍流的影响，因此，本文提出了一个三维全波冷等离子体时域有限差分程序EMIT-3D，并用于模拟。湍流是通过在BOUT++框架中的Hermes模型产生的，该模型将所测量的时间平均电子密度、温度和所讨论的特定射击的磁场分布作为输入。模拟湍流的约束，以匹配实验测量（通过使用BES和DBS系统）的相关长度和归一化的波动水平。从模拟的光束展宽的预测被发现同意非常好的实验观察到的扩大在所有情况下：L-模式，H-模式和负三角形。由于H模式边缘内的大梯度，汤姆逊散射和BES诊断的测量中的分辨率不确定性和误差导致模拟湍流振幅的扩展。鉴于此，在实验诊断测量不确定度的范围内进行了参数扫描，以探索对光束展宽预测的影响。
2017-10-09 physics.plasm-ph
Anisotropic Electron Heating in an Electron Cyclotron Resonance Thruster with Magnetic Nozzle
在带有发散磁喷管的无栅ECR等离子体推力器中，加速正离子的双极场的大小取决于电子获得的垂直能量。本文考虑电子在磁镜力和推力器静电势形成的封闭阱中的弹跳运动，研究了电子被电磁波加热的问题。采用PIC程序模拟了磁场管中的等离子体。该代码的Maxwell求解器基于称为约束插值轮廓（CIP）的半拉格朗日方案，该方案可以实现更大的时间步长。结果表明，各向异性等离子体加热只发生在同轴腔室内部，沿多普勒展宽区。它还表明，具有较大的垂直能量的电子被捕获的人口存在于羽。
2023-01-26 physics.plasm-ph
Efficient Heating of Thin Cylindrical Targets by Broad Electromagnetic Beams I
在核聚变和短波长激光器的活性介质泵浦等重要应用中，需要在目标中实现电磁束的高比功率输入。衍射为电磁束的横向尺寸设定了下限，并且代表了对小区域或不可接近区域进行电磁加热的基本障碍。然而，人们发现，它是可能的，以实现有效的加热的圆柱形目标的电磁束的横向尺寸是几个数量级大于那些圆柱体。这些反直觉的结果具有以下物理机制：圆柱体中的吸收导致场分布的深度下降，并且这种下降导致场从大体积的光束朝向轴的衍射扩散。热效率是严格计算使用的问题的精确解衍射一个无限均匀的圆柱体（J.R.等等，1955年）。几个非共振域的参数被发现，提供了有效的吸收的能量的一个广泛的光束在一个薄的导电圆柱。对于非常薄的圆柱体，典型的渐近效率是（2-5）/L，其中L=ln（w/d），其中d是圆柱体的直径，w是纵向几何形状中的束腰宽度或横向几何形状中的波长。即使光束比圆柱体宽几个数量级，这种效率也很高。相关条件不是太严格，并且可以在许多重要应用中用于将圆柱形靶加热到高温。外部磁场可进一步放宽有效加热的条件。
2004-05-18 physics.plasm-ph
Experiments with biased side electrodes in electron cyclotron resonance ion sources
电子回旋共振离子源（ECRIS）的高电荷态离子输出是由高约束等离子体的离子损失组成的。因此，感兴趣的离子的输出的增加总是约束的增加和损失的增加之间的折衷。径向方向），其对所需输出没有贡献。这在一个实验中得到了证明（使用日本NIRS的Kei ECRIS），其中通过正向偏置一组六个侧电极（沿侧向方向围绕等离子体）来静电减少径向损耗，这些侧电极附接（绝缘）到等离子体室的圆柱形壁。最近，在两个实验室中使用两种本质上不同的离子源进行了新的研究。在BioNano ECRIS（日本东洋大学）中，使用了不同的电极组;每个电极都可以单独偏置。在Atomki ECRIS（匈牙利），一个可移动的离轴侧电极在技术上应用于两个版本。测量结果表明，确实减少了离子损失，但不同的效率相比，偏置盘。
2015-01-28 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Research on mode transition of micro-newton-level cusped field Hall thruster
Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）
研究微牛级杯形磁场霍尔推进器在微波模式转换过程中的等离子体参数变化及放电特性，揭示电子加热机制从体积加热到表面波加热的转变机制。
2026-04-22 physics.plasm-ph
Efficient Heating of Thin Cylindrical Targets by Broad Electromagnetic Beams II
在第一部分（物理学/0405091），它表明，它是可能的，以实现有效加热的圆柱形目标的电磁束的横向尺寸是几个数量级大于那些圆柱体。第二部分推导了纵向几何结构中有效加热的详细条件，并建立了一个更广泛的参数域，在横向几何结构中提供有效加热。考虑了使用当前可用技术的一种可能的实施方式：纳米管（长度1 cm，直径15 nm）可以通过50 GW Ti：Sapphire激光器（波长800 nm）的30飞秒脉冲以16%的加热效率在横向几何形状中加热到1 keV的温度。所得到的能量密度超过100 MJ/cm 3。本文给出了高斯电磁束加热圆柱体时，圆柱体吸收能量的一维积分形式的精确公式。
2006-11-17 physics.optics physics.plasm-ph
Scaling of thin wire cylindrical compression after 100 fs Joule surface heating with material, diameter and laser energy
本研究首次实验验证了飞秒激光辐照微米导线的回流驱动内爆标度，结合XFEL成像与模拟揭示了回流密度对直径、材料和激光能量的依赖及理论偏差，完善了高能量密度物理的标度律。
2025-07-16 physics.plasm-ph
A full electromagnetic Particle-In-Cell code to model collisionless plasmas in magnetic traps
由于种种原因，许多等离子体物理问题无法得到精确解。其中值得一提的是，例如，运动方程的非线性，已知或未知边界上的变系数或非线性条件。为了解决这些问题，不同类型的近似，这是分析和数值模拟方法的组合被付诸实践。在电子回旋共振（ECR）条件下加热等离子体的各种最小B磁阱中的等离子体行为的问题是数值模拟研究的主题。目前，ECR最小B阱是多电荷离子源的主要组成部分。在这项工作中，一个计划的相对论粒子在细胞（PIC）代码阐述ECR等离子体加热研究中的最小B陷阱。在PIC数值模拟中，该程序被应用到ECR等离子体中的最小B陷阱形成的两个电流线圈产生镜像磁位形和六极永磁棒抑制MHD不稳定性。等离子体保持在圆柱形腔室中，通过$2.45$ $GHz$微波功率以$TE_{111}$模式激发。在所得到的静磁场中，ECR条件在椭球型封闭表面上满足。最初，加热麦克斯韦均匀等离子体，其来自在$81.62$ $ns$期间的$2$ $eV$的离子温度，所述$81.62$ $ns$对应于具有在$1$ $kV/cm$的电场中的振幅的微波的$200$周期。电子布居可以有条件地分为能量小于$0.2$ $keV$的冷电子组、能量在$3-10$ $keV$范围内的热电子组和能量高于$10$ $keV$的热电子组。
2018-12-08 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Electron heating in bulk overdense plasma aided by time dependent external magnetic field
本文利用时变外部磁场在过密等离子体中实现激光传播与电子回旋共振，并通过PIC模拟系统研究了不同磁场剖面、激光强度和偏振下的电子加热增益。
2025-07-03 physics.plasm-ph
Study of Gasdynamic Electron Cyclotron Resonance Plasma Vacuum Ultraviolet Emission to Optimize Negative Hydrogen Ion Production Efficiency
负氢离子源被用作加速器的注入器，并驱动ITER中的中性束加热。低温氢等离子体中的某些过程伴随着真空紫外（VUV）辐射的发射。因此，研究真空紫外辐射提供了等离子体化学过程的体积速率和等离子体参数。在过去，我们已经使用气体动力学ECR放电的体积负离子生产和研究之间的依赖关系提取H $^-$电流密度和各种离子源参数。它表明，它是可能的，以达到高达80 mA/cm $^2$的负离子电流密度与两个电极提取。本文报道了在由两个简单的镜阱组成的高密度气体动力学ECR放电等离子体中产生负氢离子的实验研究以及真空紫外发射测量结果。在三个范围内测量VUV功率- Ly $_α$、Lyman带和分子连续区-改变源控制参数以接近其用于H $^-$生产的最佳值。结果表明，第一腔室中分子的连续辐射功率最高，而第二腔室中以Ly $_α$辐射为主。为进一步优化负氢离子产生的实验方案，提出了改进意见。
2019-12-10 physics.plasm-ph
Linear and Nonlinear Kinetic Alfvén Wave Physics in Cylindrical Plasmas
本文研究了周期性磁化等离子体柱中弱吸收模转换KAW的激发，发现其可形成大振幅共振腔模，并通过调制不稳定性产生对流胞，引发方位对称性破缺，从而实现对CC径向结构和平行电场的控制。
2023-04-10 physics.plasm-ph
Discharge properties of a magnetized cylindrical capacitively coupled plasma discharge
本研究针对同轴圆柱间磁化圆柱形电容耦合等离子体放电特性，搭建自研电路与射频补偿朗缪尔探针，用二次谐波技术测EEDF并评估射频电子磁化的体加热效应，结合氩气放电平衡方程验证外磁场对等离子体特性的提升作用。
2024-12-11 physics.plasm-ph
HYPIC: A fast hybrid EM PIC-MCC code for ion cyclotron resonance energization in cylindrical coordinate system
本文提出了名为 HYPIC 的二维混合电磁 PIC-MCC 模拟程序，通过结合绝热电子近似与 PIC 离子，在较低计算成本下快速模拟了直线装置中的天线-等离子体相互作用及离子回旋共振能量化过程。
2024-01-10 physics.plasm-ph
Observation of astrophysically-relevant superadiabaticity in a plasma confined by a dipole magnet
实验研究了偶极子磁场约束等离子体中电子的多方指数，发现非共振加热导致局部超绝热电子区域，该现象普遍存在于加热主导做功的情况，对天体物理等离子体能量交换具有重要意义。
2024-10-16 physics.plasm-ph
Ion-Sound Waves in UHF Discharge Plasma Injected in Open Magnetic Trap
在线性等离子体装置OMT-2上，研究了等离子体在稳态下的电磁波加热方法、磁激活等离子体与电磁波的相互作用、等离子体的湍流以及阱中的输运过程。我们采用超高频（UHF）无接触的方法，用等离子体填充开放的磁阱。提出了一种等离子体填充开放磁阱的新方法。也就是说，等离子体沿着磁场从独立的固定UHF源注入阱中，其中等离子体在ECR区域中形成。本文介绍了等离子体填充磁阱的研究结果和磁阱中等离子体低频振荡的研究结果。
2023-02-24 physics.plasm-ph
Scattering of radio frequency waves by cylindrical blobs in the plasma edge in tokamaks
射频波通常用于托卡马克聚变等离子体中的等离子体加热、电流控制以及诊断。这些波由放置在托卡马克壁附近的天线结构激发，并且它们必须在到达核心等离子体（这是它们的目标）之前通过称为刮除层的湍流层传播。这一层表现出相干的密度波动的斑点和细丝的形式。研究了射频平面波在单块物体上的散射过程，假设单块物体为无限长圆柱体。在平面波的情况下，斑点的轴不一定与外部施加的磁场对准。研究了ITER和中型托卡马克装置（如TCV、ASDEX-U、DIII-D等）的电子回旋波（$f_0$ =170 $GHz$）和ALCATOR C-MOD装置的低杂波（$f_0$ =4.6 $GHz$）。该研究涵盖了各种密度之间的对比斑点和周围的等离子体和大范围的斑点半径。
2018-01-05 physics.plasm-ph
Low Frequency Oscillations of Plasma Injected in Open Magnetic Trap from Independent Ultra-high Frequency Source
在线性等离子体装置OMT 2的阱中研究了等离子体的电磁波加热方法、电磁波与磁活性等离子体的相互作用、等离子体湍流和输运过程。采用超高频（UHF）非接触方法，用等离子体填充开放的磁阱。本文提出了一种新的磁阱填充等离子体的方法，即从一个独立的固定UHF源沿磁场注入等离子体。该源位于阱外，并且其中的等离子体形成在强非均匀磁场中通过UHF功率在电子回旋共振（ECR）区域中发生。本文研究了等离子体填充开放磁阱的效率以及磁阱中等离子体低频振荡。
2022-04-01 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
Electron dynamics in planar radio frequency magnetron plasmas: I. The mechanism of Hall heating and the μ-mode
研究通过解析模型与ECCOPIC1S-M模拟揭示磁增强电容耦合等离子体中由Hall电流和E×B漂移导致的新型RF加热机制，并命名为μ-mode。
2022-11-09 physics.plasm-ph
A robust method for calculating plasma waves absorption in magnetized plasmas and its implementation in the BORAY ray-tracing code
Key Laboratory of Materials Modification by Laser, Ion, and Electron Beams of the Ministry of Education, School of Physics, Dalian University of Technology（教育部激光、离子和电子束材料改性重点实验室，物理学院，大连理工大学）；Hebei Key Laboratory of Compact Fusion（河北紧凑型聚变重点实验室）；ENN Science and Technology Development Co., Ltd.（新奥科技发展有限公司）；School of Physics, Harbin Institute of Technology（物理学院，哈尔滨工业大学）；Laboratory for Space Environment and Physical Sciences（空间环境与物理科学实验室）；China-Russia Belt and Road Joint Laboratory on Advanced Energy and Power Technology, Harbin Institute of Technology（中俄“一带一路”先进能源与动力技术联合实验室，哈尔滨工业大学）；School of Liberal Arts and Sciences, North China Institute of Aerospace Engineering（文理学院，华北航天工程学院）
针对传统热等离子体色散计算的收敛与效率问题，提出基于Ronnmark表达式的磁化等离子体波吸收鲁棒计算方法，集成至BORAY射线追踪代码并完成多频段验证，为波加热模拟提供更可靠工具。
2025-11-17 physics.plasm-ph
Stellarator News, Issue 38, March 1995
仿星器新闻是仿星器领域的国际期刊，由橡树岭国家实验室聚变能源部出版，詹姆斯·A·。罗马，编辑，1995年3月号。. . * 摘自美国国会技术评估办公室关于TPX和替代概念的报告。* U-3 M的边缘输运和湍流研究在U-3 M扭转加速器中，在阿尔芬加热条件下，惯性驱动的粒子流与构型边界处的平衡流相当。* 对W7-AS岛偏滤器研究的拓扑学方面用探针、电视摄像机和H-α光观察到的W7-AS边缘等离子体结构在低β下与真空场计算一致：在iotabar=5/m处的低值共振在m = 8至11时被分辨;在边缘处外部扰动不显著，即使iotabar = 5/10。* W7-AS上的140 GHz二次谐波O模式电子回旋加热本文给出了W7-AS上140 GHz二次谐波O模式（0.7 MW功率）ECRH在1.8 x 10^20 m^-3高电子密度下的首次实验结果。* 具有螺旋磁轴的准对称仿星器中的平衡等离子体电流利用解析方程计算了准对称仿星器中的等离子体电流，确定了准对称条件。
1995-03-15 physics.plasm-ph plasm-ph
Interaction of radio frequency waves with cylindrical density filaments -- scattering and radiation pressure
射频（RF）波在托卡马克装置中的传播会受到边缘等离子体中存在的边界结构的影响。波被反射、折射和衍射，导致加热和/或电流产生的效率降低。用全波解析理论研究了单根圆柱形灯丝对射频波（低杂波、螺旋波和离子回旋波）的散射。分析揭示了各种常见的散射功能之间的三种不同的RF波，可以推断通过检查冷等离子体色散关系。物理直觉在理解实验观察和复杂数值模拟的结果方面很有用。虽然灯丝可以影响RF波的传播，但是由波施加的辐射力可以影响灯丝。灯丝上的力是用麦克斯韦应力张量确定的。1905年，坡印廷第一个评估和测量了两种不同电介质分离界面上的辐射力。对于在真空中传播并入射到玻璃表面上的普通光，坡印廷指出，表面被“拉”向真空。在磁化冷等离子体中，存在两种独立的波模。即使这些模式中只有一个被RF天线激发，灯丝也会将功率耦合到另一个模式，这是边界条件的结果。散射的这个方面对辐射力的影响超出了坡印廷的开创性贡献。力的方向取决于入射波的偏振和灯丝内部和附近的波的模式结构。它可以将灯丝拉向RF源或将其推开。对于所有三种波，力足够大，可以影响细丝的运动，并且可以通过实验测量。可以使用RF波来修改边缘湍流。
2021-08-03 physics.plasm-ph
The study of propagation characteristics of millimeter-wave vortex in magnetized plasma by using FDTD Method
本文针对毫米波频段L-G模式涡旋难以稳定产生的问题，采用FDTD三维数值模拟，研究了圆柱波纹波导混合模式涡旋在磁化等离子体中的传播特性，为高效等离子体加热提供新途径。
2024-07-05 physics.plasm-ph
2D electromagnetic simulations of RF heating via inductive coupling in the SPIDER device
本研究对SPIDER装置中感应耦合射频加热进行二维电磁模拟，发现需在强射频磁场区域降低电导率才能匹配实验数据，首批驱动器功率传输效率约50%。
2023-05-16 physics.plasm-ph
A Spectral Symplectic Algorithm for Cylindrical Electromagnetic Plasma Simulations
Hamilton系统的辛积分器在研究少体动力学系统方面已经取得了相当成功的结果。这些积分器经常使用建立在辛映射上的形式主义导出。最近有努力扩展辛方法等离子体，主要集中在离散拉格朗日力学。在本文中，我们推导出一个辛电磁宏粒子算法使用的地图形式。由此产生的算法旨在防止数值不稳定性，如数值Čerenkov，这是由于不正确的色散关系的领域，以及人为加热等离子体，这是由传统的粒子在细胞算法的非辛性质。这是第一个自洽的电磁算法使用基于地图的方法。
2017-05-09 physics.acc-ph physics.comp-ph physics.plasm-ph
Developing a Linear Fluid Plasma Model with Accurate Kinetic Bernstein Waves: A First Step
本文提出用有理近似处理平行和垂直积分中的色散函数与贝塞尔函数，构建了含动力学伯恩斯坦波的线性流体等离子体模型，并用于分析电磁波传播可达性，服务于磁约束等离子体加热研究。
2025-08-12 physics.comp-ph physics.plasm-ph physics.space-ph
Verification of particle simulation of radio frequency waves in fusion plasmas
射频（RF）波可以提供加热、电流和流动驱动，以及用于聚变实验的稳态操作的不稳定性控制。本文建立了一个粒子模拟模型，为研究射频与等离子体的非线性相互作用提供了第一性原理工具。在这个模型中，离子被认为是完全动力学粒子使用弗拉索夫方程和电子被视为引导中心使用漂移动力学方程。该模型已实现在全球gyrokinetic环形代码（GTC）使用真正的电子-离子质量比。为了验证该模型，离子等离子体振荡，离子伯恩斯坦波，和低杂波的线性模拟进行了圆柱形的几何形状，并发现符合解析预测。
2017-10-05 physics.plasm-ph
Over-critical sharp-gradient plasma slab produced by the collision of laser-induced blast-waves in a gas jet; Application to high-energy proton acceleration
在高重复频率下产生薄而高密度的等离子体板是超高强度激光应用的关键问题。我们提出了一个计划，以创建这样的等离子体板，基于两个反向传播的冲击波（BW）的气体射流的传播和碰撞。每个BW由纳秒激光束引起的突然和局部加热发射，该纳秒激光束沿着射流的侧面传播。由此产生的圆柱形BW垂直于光束扩展。激波阵面被气体射流密度梯度弯曲，将等离子体推向射流中心。通过使用两个平行的ns激光束，该方案能够独立地定制射流的两个相对侧，同时避免与反向传播激光束相关联的损坏风险。使用二维和三维流体动力学，以及动力学模拟进行参数研究。在停滞状态下结合碰撞的BW弯曲使密度增加超过10倍，并产生非常薄（低至几微米）的、接近过临界的等离子体板，其具有高密度对比度（> 100）和几百皮秒的寿命。采用二维粒子模拟方法研究了等离子体剪裁对高强度亚皮秒激光脉冲加速质子的影响。不仅在ps脉冲的入口侧而且在出口侧定制等离子体增强了质子束准直，显著增加了高能质子的数量以及它们的最大能量。
2020-09-30 physics.plasm-ph
BORAY-3D: A ray tracing code for three-dimensional magnetized plasma configurations
Beijing VeloAlpha Technology Co., Ltd.（北京维奥拉科技有限公司）；National University of Defense Technology（国防科技大学）
BORAY-3D是整合宽频段覆盖、任意三维磁等离子体位形处理及完全相对论EC吸收的射线追踪代码，经多基准测试验证，可用于多种等离子体波相关研究。
2026-08-07 physics.plasm-ph
Three dimensional particle-in-cell simulation of particle acceleration by circularly polarised inertial Alfven waves in a transversely inhomogeneous plasma
采用三维粒子模拟方法研究了横向非均匀等离子体中左旋圆极化惯性阿尔芬波（IAW）加速粒子的过程。一个圆柱形的管，横向的背景磁场，离子惯性长度的顺序的不均匀性尺度被认为是IAWs与频率$0.3 ω_{ci}$发射，被允许开发三个波长。结果，在密度梯度区域中产生随时间变化的平行电场，其在平行于磁场的方向上加速电子。IAWs的驱动垂直电场也在横向方向上加热离子。这样的数值设置是相关的太阳耀斑环和地球极光区。这第一，3D，全动力学模拟演示了在密度不均匀区域中，沿着磁场的电子加速效率，为45%的顺序和离子加热，在横向于磁场方向，为75%。后者比以前的2.5维类似研究高两倍，并且与太阳耀斑粒子加速观测结果一致。我们发现，所产生的平行电场是本地化的密度不均匀性区域，并在相同的方向上旋转，并具有相同的角频率作为最初发射IAW。我们的数值模拟似乎也表明，“膝盖”经常发现的太阳耀斑电子光谱可以解释为朗道阻尼（切伦科夫共振效应）的IAWs由于波粒相互作用。
2012-08-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
