Cumulative displacement induced by a magnetosonic soliton bouncing in a bounded plasma slab
冷等离子体中磁声孤子的通过导致带电粒子在压缩脉冲方向和稀疏脉冲方向的位移。在过密等离子体极限下，解析地导出了弱非线性MS孤子引起的位移。这个结果，然后用来推导出一个渐近展开的位移所产生的反弹运动的MS孤子在真空边界的冷等离子体板来回反射。粒子的位移后，脉冲能量已经失去了真空区的比例，作为光速阿尔文速度。几个MS孤子反射后的位移的结果证实了粒子在细胞模拟。
2018-02-15 physics.plasm-ph
Characteristics of Quantum Magnetosonic-Wave Dispersion
利用量子磁流体力学（QMHD）模型，研究了准中性量子电子-离子等离子体中磁声波在非相对论和相对论简并两种不同区域的线性色散，并考虑了等离子体组分效应.结果表明，简并电子的顺磁自旋效应在磁声波动力学中起着关键作用。发现在这种等离子体中，线性波速在某一简并参数处有极小值。这是由于相对论简并度和泡利自旋磁化之间的微妙相互作用。研究还表明，在相对论简并极限下，等离子体成分对线性色散有显着影响，这与非相对论情况相反;在非相对论简并区，塞曼能量对线性色散有显着影响，这与相对论简并区在线性扰动极限下的影响不同。目前的研究结果可以在惯性等离子体约束和天体物理简并等离子体的重要应用。
2012-08-20 physics.plasm-ph
Experimental Plasma Density Profiles Determined Through Measurements of the Magnetosonic Wave Speed
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本文提出利用重联驱动产生的快磁声波波前传播特性，结合已知磁场与色散关系，通过磁性测量推断实验室等离子体初始密度分布的新方法。
2026-09-11 physics.plasm-ph
Magnetosonic solitons in a Fermionic quantum plasma
从考虑量子Bohm势和电子自旋1/2效应的量子磁等离子体的控制方程出发，证明了由于非线性和量子衍射/隧穿效应之间的平衡，量子磁流体动力学（QMHD）方程组中存在稀疏孤子.结果表明，电子自旋1/2效应在QMHD方程中引入了一个带负号的类压项，使孤立磁声波的形状发生了变化，变宽变浅.对含时系统的数值模拟表明，稀疏QMHD孤立波的发展是由自旋效应修改。
2007-11-14 physics.plasm-ph
Fast Magnetosonic Turbulence in Two-Dimensional Relativistic Plasmas
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
研究通过全动能模拟揭示了二维相对论等离子体中驱动湍流的快速磁声级联特性，发现湍流从弱波主导态向强激波驱动态转变，并验证了弱湍流谱特性与理论一致。
2026-04-05 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Fast magnetosonic modes of cylindrical magnetotail
在磁尾等离子体片圆柱模型中研究了FMS模式。等离子体片的存在导致磁尾中存在的模式以没有等离子体片的圆柱体的形式显著修改。FMS模式的方位角尺度在叶瓣和等离子体片之间显著不同。等离子体片中的方位角尺度比磁尾叶中的方位角尺度小得多。具有一定参数的FMS波在波瓣和等离子体片之间的边界处反射强烈，在等离子体片中反射很弱。
2013-10-11 physics.plasm-ph physics.space-ph
Dynamics and modulation of cosmic ray modified magnetosonic waves in a galactic gaseous rotating plasma
针对旋涡星系星际介质，建立含宇宙射线的耗散旋转磁等离子体模型，推导修正色散关系、KdVB与NLS方程，揭示宇宙射线对磁声阻尼、冲击波及调制不稳定性的影响。
2025-01-07 physics.plasm-ph
Tunneling and mode conversion of fast magnetosonic waves in the magnetospheres of Earth and Mercury
在地球和水星的磁层中探测到了窄带线性极化波，它具有共振结构，峰值频率介于质子和重离子的局部回旋频率之间。这些波事件中的一些已经被建议由在离子-离子混合（IIH）共振处的快磁声波的线性模式转换（MC）驱动。由于共振IIH频率与等离子体成分有关，因此求解逆问题可以从测得的频谱推断重离子的浓度。在本文中，我们确定的条件时，MC效率最大化的磁层等离子体，并讨论如何将其应用于估计地球和水星的磁层中的重离子浓度。
2014-11-16 physics.plasm-ph
Emergence of MHD structures in a collisionless PIC simulation plasma
采用一维粒子模拟方法，模拟了在初始均匀垂直磁场中稠密等离子体向稀等离子体的膨胀过程。稠密等离子体以快速稀疏波的形式膨胀。被加速的稀等离子体通过其背面的切向不连续性与稠密等离子体分离。在其前部形成一个马赫数为1.5的快速磁声激波。我们的模拟演示了波的色散如何加宽激波过渡层成为一个非线性快磁声波的训练。
2017-08-26 physics.plasm-ph
Characterization of fast magnetosonic waves driven by compact toroid plasma injection along a magnetic field
本研究在大红球装置上观测到紧凑环等离子体注入亥姆霍兹磁场产生的快磁声波，分析了多种因素对波特性的影响，为磁惯性聚变靶等离子体制备提供参考。
2023-12-14 physics.plasm-ph physics.space-ph
Expansion of a radially symmetric blast shell into a uniformly magnetized plasma
用二维粒子模拟方法研究了热压力驱动的径向爆炸壳体在稀薄环境等离子体中的膨胀过程。目的是确定层流冲击是否形成在无碰撞等离子体中，类似于它们的磁流体动力学对应物。环境等离子体由温度为2 keV的电子和冷的完全电离的氮离子组成。它被空间均匀的磁场所渗透。在受冲击的环境介质和原始环境介质之间形成前向激波，随着激波传播角度相对于磁场的增加，前向激波从离子声激波经过慢磁声激波再到快磁声激波。与磁场斜向传播的慢磁声激波变为垂直传播方向的切向不连续，这与磁流体动力学模型一致。膨胀的爆炸外壳对磁场的驱逐触发了电子回旋漂移不稳定性。
2018-05-08 physics.plasm-ph
Slow magnetosonic wave absorption by pressure induced ionization-recombination dissipation
提出了一种新的慢磁声波（SMW）的电离度压力振荡阻尼机制。定量地推导出阻尼率的显式公式。新机制将占主导地位的物理条件进行了简要讨论。电离-复合阻尼是频率无关的，没有流体动力学解释。一般来说，大面积的部分电离等离子体是SMW低频的阻尼器，而通常的MHD机制是作为低通滤波器工作的。导出的阻尼率与恒定磁场和波矢之间的正弦的平方成比例。定性地考虑了由湍流区产生的SMW波和Alfvén波（AW）通过大范围部分电离等离子体时谱密度的角分布。计算的阻尼率表示的电子碰撞截面的氢原子，并在短期内提出的阻尼机制的所有细节进行了研究。
2020-05-15 physics.plasm-ph
Coupling of Alfvén and magnetosonic waves in rotating Hall magnetoplasmas
该研究针对旋转霍尔磁等离子体，推导了科里奥利力与霍尔效应共同作用下Alfvén波与磁声波耦合模的线性色散关系，数值分析了不同等离子体β区间的耦合特性与色散形态，并探讨了其在太阳与聚变等离子体中的应用意义。
2025-04-07 physics.plasm-ph
"Magneto-elastic" waves in an anisotropic magnetised plasma
本文研究各向异性磁化双流体等离子体中考虑非回旋各向同性扰动离子压强张量时的线性波，识别出低频磁声与高频离子伯恩斯坦分支，并通过一致展开恢复了磁声色散关系的有限拉莫尔半径修正。
2016-12-28 physics.plasm-ph
The Thomson scattering cross section in a magnetized, high density plasma
我们计算的汤姆逊散射截面在非相对论，磁化，高密度等离子体-在一个制度，集体激发可以描述的磁流体力学。我们发现，除了回旋共振和弹性峰，截面表现出两对与慢和快磁声波相关的峰;相比之下，在纯流体力学中产生的截面只有一对布里渊峰。这些磁声波峰值的位置和宽度都取决于周围的磁场和温度，以及传输和热力学系数，因此可以作为诊断工具的等离子体特性，否则具有挑战性的测量。
2019-01-03 physics.plasm-ph
A Multi-Diagnostic Observational Framework for Magnetosonic Solitary Waves During Geomagnetic Storms in Solar Cycles 24 and 25 using Cluster II Mission
University of Science and Technology Meghalaya（梅加拉亚邦科技大学）；Indian Institute of Technology, Mandi（印度技术学院曼迪分校）
本文利用Cluster II任务数据，研究太阳24和25周期磁暴期间磁声孤立波的多诊断观测特征，揭示其可能作为增强地磁活动的前兆。
2026-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Coupling between whistler waves and slow-mode solitary waves
电子尺度和离子尺度现象之间的相互作用是实验室和空间等离子体物理学的普遍兴趣。本文通过双流体数值模拟研究了哨声波与慢磁声孤子之间的线性耦合。实验室实验和空间测量表明，哨声波可以在不均匀的外场（如密度峰或密度洞）中被捕获，在那里它们可以传播比其特征时间尺度长得多的时间。空间测量也探测到了与磁洞相对应的哨声波，即，到具有在离子尺度上延伸的磁场最小值的密度峰。这就提出了一个有趣的问题，即离子尺度的结构如何与哨声波耦合。慢磁声孤子具有磁洞的一些主要特征。利用非均匀等离子体的管道特性作为指导，我们提出了一个数值研究的哨声波被捕获和传输内传播的慢磁声孤子。
2012-03-17 physics.plasm-ph
Accelerated magnetosonic lump wave solutions by orbiting charged space debris
本文建立受迫 KP 方程描述 LEO 等离子体中带电空间碎片激发的磁声波，首次给出快慢波稳定的解析及微扰加速钉扎 lump 波解。
2023-06-07 nlin.PS physics.plasm-ph
Excitation of lower hybrid and magneto-sonic perturbations in laser plasma interaction
低杂波（LH）和磁声波（MS）是磁化等离子体的常见波型。这些模式在许多现象中起着重要的作用。在磁约束核聚变实验中，低杂波常用于电流驱动和加热。LH波和MS波在各种天体物理和空间等离子体观测中都被观测到。这些波涉及离子运动，因此在高功率脉冲激光实验中没有被考虑。本文用粒子模拟方法研究了激光等离子体相互作用中低杂波激发和磁声激发的一种简单机制。详细研究了这些模式的形成和传播特性。产生这些扰动的方案依赖于在等离子体中施加强磁场来约束激光电场中较轻电子物种的运动。选择磁场强度以使较重的离子在激光频率下不被磁化。这有助于LH波的激发。另一方面，在与激光脉冲持续时间相关的较慢的时间尺度下，甚至离子也显示出磁化响应，并且观察到磁声激发被激发。
2020-08-24 physics.plasm-ph
Cyclic reformation of subcritical perpendicular fast magnetosonic shocks due to oblique Whistler waves
Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL), ENS Lyon, Université de Lyon, Université de Lyon 1, CNRS（里昂天体物理研究中心，里昂高等师范学校，里昂大学，里昂第一大学，法国国家科学研究中心）
研究亚临界垂直快磁声激波稳定性，通过二维PIC模拟发现斜向Whistler波驱动不稳定的环状重构，而非外部扰动。
2026-04-01 physics.plasm-ph
Properties of magnetohydrodynamic modes in compressively driven plasma turbulence
我们研究磁流体动力学（MHD）本征模式的性质，通过将MHD模拟的数据分解成线性MHD模式-即Alfven，慢磁声和快磁声模式。我们用螺线管和压缩驱动的混合物驱动湍流，同时改变阿尔芬马赫数（MA）、等离子体β和从亚音速到跨音速的音速马赫数。我们发现，模式混合中的快，慢模式的比例增加，增加压缩力。磁声模式的这一比例也可以成为模式混合中的主要部分。利用结构函数分析了模式的各向异性。Alfven模各向异性与Goldreich-Sridhar理论一致。当我们从低到高MA时，我们发现从弱到强的Alfvenic湍流的过渡。慢速模式属性类似于Alfven模式。另一方面，各向同性性质的快模式的情况下，其中快模式是一个显着的分数的模式混合验证。快模行为在从低MA到高MA的过程中没有表现出任何转变。我们发现有迹象表明，有一些不同的模式之间的相互作用和主导模式的属性可以影响较弱的模式的属性。这项工作确定的条件下，磁声模式可以是一个主要部分的湍流天体物理等离子体，包括制度的弱湍流。讨论了宇宙线输运和磁重联的重要天体物理意义。
2020-05-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Charged space debris induced nonlinear magnetosonic waves using inertial magnetohydrodynamics
本文在惯性磁流体动力学框架下建立受迫Kadomtsev-Petviashvili方程，揭示带电空间碎片诱发的慢、快磁声孤波稳定性及精确加速解。
2023-06-07 nlin.PS physics.plasm-ph
Microphysically modified magnetosonic modes in collisionless, high-$β$ plasmas
本文通过混合动力学模拟和解析理论，研究了高$β$无碰撞等离子体中NP模式和快磁声波的非线性行为，发现它们会激发镜像和火管等微观不稳定性，进而通过粒子散射影响波衰减和激波形成，为低碰撞等离子体湍流理论奠定基础。
2023-04-04 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Interplay between Alfvén and magnetosonic waves in compressible magnetohydrodynamics turbulence
使用时空谱，我们显示了直接的证据，在三维可压缩磁流体动力学湍流在小马赫数的磁声波和Alfvén波的激发。对于等离子体压力占主导地位的制度，或高$β$制度（与$β$之间的流体和磁压力的比率），并为磁压力占主导地位的制度，或低$β$制度，我们研究磁场波动平行和垂直于引导磁场$\textbf{B}_0$。在低$β$的情况下，我们发现可压缩和不可压缩的波动的激发，与转移的能量向Alfvénic模式，并在较小程度上对磁声模式。特别是，我们发现签名的存在下，快速磁声波的情况下兼容的弱湍流。在高$β$的情况下，快速和缓慢的磁声波，没有明显的痕迹阿尔文波，和一个显着的一部分能量是由二维湍流涡旋。
2018-10-07 astro-ph.EP physics.plasm-ph physics.space-ph
Growth of Outward Propagating Fast-Magnetosonic/Whistler Waves in the Inner Heliosphere Observed by Parker Solar Probe
帕克太阳探测器（PSP）观测到内日球层的太阳风具有丰富的波动活动。离子或电子意义上的回旋波模式是最关键的波分量之一。然而，它们在靠近太阳的日光层内部的起源和演化仍然是个谜。具体地说，它仍然是未知的，无论是从太阳大气层或本征模增长本地由于等离子体的不稳定性发射的信号。为了解决这一争议，我们必须研究波模能量变化率的关键量。发展了一种测量等离子体波能量变化率的新技术，并将其应用于PSP测量波电磁场。在太阳风坐标系下给出波坡印廷通量，并指出波的性质是向外传播的快磁声波/哨声波模式，而不是向日传播的波。我们提供的第一个证据的增长的快磁声/哨声波模式在日光层内的波频率的实部和虚部的衍生光谱的基础上。能量变化率上升并在与电磁场功率谱密度的凸起相同的波数范围内保持在正水平，清楚地表明所观察到的快磁声波/哨声波正在局部增长到大幅度。
2021-09-27 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Sub-sonic compressible magnetohydrodynamic turbulence I. Alfvénic and fast-magnetosonic injection, amplitude dependence, and compressibility effects
Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange（蔚蓝海岸大学、蔚蓝海岸天文台、法国国家科学研究中心、拉格朗日实验室）
该研究通过PLUTO代码的三维模拟，探究亚音速可压缩MHD湍流的性质受初始扰动、振幅及等离子体β的影响，明确了不同条件下的湍流谱特征，相关结果将为后续宇宙线输运研究提供基础。
2026-11-03 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.plasm-ph
Reflection of fast magnetosonic waves near magnetic reconnection region
日冕中的磁重联被认为对多个相互作用的等离子体团的形成是不稳定的，先前的研究表明等离子体团动力学可以触发不同模式的MHD波从重联点向外传播。然而，在日冕重联点附近的等离子体参数和磁场强度的变化可能会导致波的反射和模式转换。本文研究了快磁声波在重联点附近的反射和折射。在一个合理的假设下，解析指定的阿尔文速度分布，我们推导和解析求解全波方程的非均匀背景等离子体中的快模波的传播没有求助于小波长近似。我们表明，波进行反射附近的重联电流片由于阿尔文速度梯度和反射有效地依赖于等离子体- $β$参数以及波的频率。特别是，我们发现，波更有效地反射附近的重联网站在一个低的$β$等离子体，这是典型的太阳日冕条件。此外，对于低频波，反射较大，而高频波从重联区域向外传播，几乎没有反射。我们讨论了有效波反射附近的磁重联网站在强磁化日冕等离子体粒子加速的影响，这也可能对第一电离势（FIP）分馏的有质动力，这些波在色球。
2018-03-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Dynamics of fast magnetosonic wave turbulence
Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP), CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, Université Paris-Saclay, Sorbonne Université, Observatoire de Paris（等离子体物理实验室，法国国家科学研究中心，巴黎综合理工学院，巴黎理工学院，巴黎萨克雷大学，索邦大学，巴黎天文台）
本文研究了快磁声波湍流的动力学，通过数值模拟波湍流动能方程，探讨了弱非线性快磁声波能量谱的演化，提出了Kolmogorov型现象学解释能量和积分长度尺度的时间衰减规律，并展示了在强迫模拟中，湍流由反向和正向级联混合组成，其中前者更强。
2026-10-12 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Multifluid modeling of magnetosonic wave propagation in the solar chromosphere -- effects of impact ionization and radiative recombination
为了研究色球磁声波的传播，包括第一次，在部分电离的太阳色球中的离子中性相互作用的影响，我们已经开发了一个新的多流体计算模型，占电离和复合反应在重力分层磁化碰撞介质。在我们的二维数值模拟中使用的双流体模型将中性粒子作为一个单独的流体，并考虑带电物种（电子和离子）的电阻MHD方法与库仑碰撞和各向异性热通量由Braginskii的输运系数。电磁场根据完整的麦克斯韦方程组演化，并且磁场的螺线管性通过双曲线发散清洗方案来加强。初始密度和温度分布类似于VAL III色球模型，其中考虑了动力学，热和化学平衡，以确保与现有MHD模型进行比较，并避免人工数值加热。在这个初始设置中，我们包括简单的均匀磁通管磁场配置和外部光球速度驱动器来模拟MHD波在部分电离反应色球中的传播。特别是，我们调查的化学平衡的损失和等离子体加热有关的快磁声波在重力分层介质中的波前陡峭。
2016-12-01 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Reduction of compressibility and parallel transfer by Landau damping in turbulent magnetized plasmas
采用线性Landau阻尼和有限Larmor半径（FLR）修正的FLR-Landau流体模型，对磁化等离子体中的衰减湍流进行了三维数值模拟。结果表明，与可压缩Hall-MHD的模拟相比，线性朗道阻尼是负责显着的磁声波阻尼，这是一致的线性动力学理论。当β参数不太小时，流体的可压缩性和沿环境磁场的平行能量级联也被显著抑制。与Hall-MHD相比，FLR-Landau流体模型可以正确地描述无碰撞等离子体（如太阳风）中的湍流，从而解释其几乎不可压缩的行为。
2011-09-12 physics.plasm-ph
Gyrokinetic theory of magnetic structures in high-beta plasmas of the Earths magnetopause and of the slow solar wind
利用包含有限Larmor半径效应的回旋动力学描述，研究了由电场和磁镜力共同作用捕获共振粒子的非线性效应.一个一般的非线性解决方案，发现支持的非线性所产生的共振粒子，捕获的平行电场和磁镜力的联合行动。应用这些结果的空间等离子体的条件下，我们表明，在磁鞘等离子体中，相干非线性磁抑郁可能会产生与非线性镜模式和支持的人口的陷阱离子形成一个驼峰的分布函数。这些物体可能是孤立的，也可能是由弱相关结构组成的训练（椭圆余弦波）。在太阳风和地球磁层顶中，电子和离子温度各向异性，具有相同的数量级，我们发现了相同形式的相干磁洞，这是由于两个分支的非线性磁声模式，电子镜和场膨胀模式，也包括动力学Alfven模式，并支持的人口的捕获电子。局部磁孔可以具有平行于磁场并沿其强烈伸长的移动倾斜板或椭圆体的形式，其沿磁场传播并可以通过等离子体流在垂直方向上对流。虽然离子镜结构是纯压缩磁性的，具有可忽略的磁扭转和电场，磁声和动力学Alfven结构具有有限的静电势、磁压缩和磁扭转，但垂直和平行磁场的比率仍然很小。
2017-05-08 physics.plasm-ph
Nonlinear modulation of dispersive fast magnetosonic waves in an inhomogeneous rotating solar low-$β$ magnetoplasma
通过多尺度微扰技术推导出非线性薛定谔方程，研究旋转非均匀低β磁等离子体中快磁声声波的调制不稳定性，发现磁场和密度不均匀性增强不调制不稳定性增长率，并探讨其在太阳等离子体中的应用。
2024-08-22 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Spin-induced localized density excitations in quantum plasmas
本文研究了在考虑电子自旋效应的量子等离子体中，电子惯性对局域密度激发动力学的主导作用。利用包含电子隧穿和自旋极化现象的量子磁流体力学（QMHD）模型，揭示了等离子体顺磁性和抗磁性等量子效应对量子等离子体中孤子存在判据的必然影响.此外，它表明，磁声局域密度激发的稳定性强烈依赖于量子系统的维数。孤子稳定性存在两个不同的区域，依赖于电子的有效质量的值，其中，孤子振幅相对于外部磁场强度的变化是完全相反的，在这些区域。目前的研究结果可能是重要的动力学非线性波特性在致密的实验室或惯性约束等离子体的研究。
2011-08-21 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
Model expressions for refractive indices of electron waves in cold magnetoactive plasma
本文为冷磁化等离子体中全部四种电子波模提出了形式不依赖等离子体频率与回旋频率之比的简单折射率表达式，弥补了此前仅哨声波等特例有解析表达式的不足。
2025-01-06 physics.plasm-ph
Selective generation of reactive oxygen species in plasma activated water using CO2 plasma
在目前的工作中，活性氧物种（ROS），如H2 O2和溶解O3等离子体活化水（PAW）的选择性产生的过程进行了讨论。对于选择性ROS生成，纯CO2被用作等离子体形成气体。详细比较了CO2和空气作为等离子体发生气体时，等离子体中存在的气体种类和等离子体焊的性能。结果表明，与PAW（空气）相比，PAW（CO2）具有显着更高的pH值，和较低的氧化电位和电导率。PAW（CO2）中CO2等离子体-水相互作用形成的物种为溶解的O3、H2 O2、溶解的CO2和CO 32离子等。此外，PAW（CO2）中未观察到可检测浓度的NO2和NO3离子。与PAW（空气）相比，PAW（CO2）具有显著更高的H2 O2浓度。此外，增加用水等离子体处理时间显著增加PAW（CO2）中H2 O2和溶解的O3浓度。然而，PAW（空气）表现出上升和下降的H2 O2和溶解O3浓度随时间的推移。总之，选择性产生的活性氧在PAW是可能的使用CO2作为等离子体形成气体。
2022-12-17 physics.plasm-ph
PIC simulations of stable surface waves on a subcritical fast magnetosonic shock front
本文通过二维PIC模拟考察亚临界快磁声激波，发现密度层扰动后前沿形成低杂驻波并随盒长呈现不同阻尼，还可能产生哨声波。
2023-07-14 physics.plasm-ph
Controlling the Density of Plasma Species in Ar/CF4 Radiofrequency Capacitively Coupled Plasma Discharges
在这篇手稿中，流体模型被用来计算假设几何对称的Ar/CF 4辐射电容耦合等离子体的等离子体物种的密度。电极由振幅为200 V、频率为13.56 MHz的正弦波形驱动。电极之间的间隙为5cm。的等离子体物种密度计算作为一个功能的气体压力，电子温度，和气体成分。在最近的实验结果，$CF^+_3$和F的一个很好的协议是占主导地位的所有考虑的模拟参数。结果解释了进行原子层蚀刻和纳米层沉积工艺的途径。为了揭示电子加热对放电动力学的影响，将时空电子能量方程耦合到流体模型中。已经发现，调整驱动电位可以控制某些等离子体物质的浓度。当以基频驱动等离子体时，欧姆和随机加热允许电子被对称地加热。高次谐波引起供电和接地护套之间的电不对称性和电子加热不对称性。电子温度取决于驱动的谐波;它调整增益和损耗率和一些等离子体物种密度。
2023-03-27 physics.plasm-ph
Normal Modes in Magnetized Two-Fluid Spin Quantum Plasmas
我们扩展了经典的两流体磁流体力学（MHD）的形式主义，包括量子效应，如电子费米压力，玻姆压力和自旋耦合。在小于电子趋肤深度的尺度上，必须考虑霍尔效应和电子惯性，并且霍尔效应和电子惯性可以与量子效应重叠。我们给出了完整的双流体量子MHD（QMHD）模型，并分析了这些效应在中子星大气和白矮星内部高密度环境中的相对重要性，发现在很宽的参数范围内，所有这些效应都是有效的。在所有的自旋相互作用中，我们只分析了自旋-磁耦合，因为它在$\hbar$中是线性的，因此它是最强的自旋效应。我们重新获得了经典的双流体MHD色散关系对应的磁声和Alfvén模式，修改了量子效应。在零自旋情况下，对于平行于磁场的传播，我们发现快模的频率是由于电子惯性修正的量子效应，而Alfvén慢扇区的频率没有量子修正。对于垂直传播，快模频率与平行传播相同，加上仅由经典双流体效应引起的校正。当考虑自旋时，出现哨声模，这是由于两流体的自旋-磁相互作用。对于磁声波和阿尔文波的平行传播，没有由于自旋而引起的修改，而对于垂直传播，由于自旋而引起的色散项出现在快磁声波模式的双流体表达式中。
2018-09-13 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Laser-plasma accelerated protons: energy increase in gas-mixtures using high mass number atomic species
利用二维粒子模拟方法研究了在激光等离子体加速过程中，利用高质量数原子的混合气体来提高质子能量的问题。比较和讨论的情况下，一个纯的氢等离子体，和等离子体含有较高的质量数物种与一个小的百分比的氢，我们证明了混合物增强加速质子的能量。我们还表明，使用气体混合物引入了使用密度比来改变物种的相对加速度的可能性。
2019-06-22 physics.plasm-ph
Oscillatory relaxation of zonal flows in a multi-species stellarator plasma
本文通过全域回旋动理学模拟研究TJ-II仿星器中多物种等离子体纬向流的振荡弛豫，证明可用单物种外推公式准确获得频率，并阐明多物种碰撞对阻尼的影响。
2018-01-29 physics.plasm-ph
Energy and momentum conservation upon reflection of a solitary pulse in a bounded magnetized plasma
当磁声脉冲在有界磁化等离子体板中传播时，在等离子体-真空界面反射时，其性质依次从压缩转变为稀疏，反之亦然，等离子体-脉冲系统的能量和纵向电磁（EM）动量都在两种状态之间振荡.简单的分析模型和粒子模拟表明，这些振荡与电磁辐射和周围的磁化真空。对于部分反射的补充损失的总脉冲能量和机械动量的确定和示出分别遵循菲涅耳的能量和磁扰动的传输系数。部分反射时的机械动量损失被追踪到瞬时非零体积积分的洛伦兹力，这反过来又支持机械和EM动量传递分别与动量通量密度的磁部分和电部分相关联。
2021-05-07 physics.plasm-ph
Perpendicular subcritical shock structure in a collisional plasma experiment
本文对实验室等离子体中垂直亚临界激波进行了研究。激波是通过将障碍物放置在逆线阵z箍缩的超磁声流出中产生的。我们证明了亚临界冲击的存在，在这个政权，并发现，二次冲击形成的下游。对亚临界激波结构的详细测量证实了不存在流体动力跃变。我们计算的经典（斯皮策）的电阻扩散长度，并表明它是近似等于冲击宽度。我们测量到在冲击波上几乎没有加热（<10%的离子动能），这与没有粘性耗散是一致的。
2022-01-22 physics.plasm-ph
Magnetohydrodynamic shocks in a dissipative quantum plasma with exchange-correlation effects
研究了多维磁声激波在耗散量子磁等离子体中的非线性传播。采用宏观量子磁流体动力学（QMHD）模型，考虑了与Bohm势相关的量子力、类压自旋力、电子的交换力和关联力以及由离子运动粘度和磁扩散率引起的耗散力.数值研究了这些力对任意振幅微波特性的影响。结果发现，从交换相关力的贡献似乎是占主导地位的那些从压力梯度和其他类似的量子力，它的结果从单调振荡冲击的离子运动粘度或磁扩散率的存在下的过渡。
2017-02-16 physics.plasm-ph
Subsonic and supersonic nucleus-acoustic solitary waves in thermally degenerate plasmas with heavy nucleus species
考虑了一个完全电离的多核等离子体系统（包含热简并电子种、非简并暖轻核种和低密度静止重核种）。本文用赝势方法研究了在这样的等离子体系统中由热力和简并压力驱动的任意振幅的亚音速和超音速核声孤立波的基本特征。本文还研究了静止重核、非相对论和超相对论电子简并以及轻核温度对小振幅和任意振幅亚音速和超音速核声孤波的影响。结果表明：（1）具有Bolttzmann分布电子的稳定重核素的存在支持了亚音速核-声孤波的存在，而电子简并度和轻核温度的影响降低了亚音速核-声孤波的形成;（ii）亚音速核-声孤立波的振幅（宽度）增加随着重核粒子数密度的增加，其值减小;（3）非相对论简并电子情形下的超声核声孤波振幅远小于超相对论简并电子情形下的超声核声孤波振幅，但远大于等温电子情形下的超声核声孤波振幅;（iv）非相对论简并电子粒子的宽度比超相对论简并电子粒子的宽度宽得多，（v）它们的振幅（宽度）随轻核温度的升高而减小（增大）.在天体物理，空间和实验室等离子体的情况下的应用结果进行了简要讨论。
2020-07-31 physics.plasm-ph
Trace Impurity Transport in Multi-Species Plasmas with Large Particle Fluxes
一个燃烧的聚变等离子体有一个很大的向内的燃料流量和向外的灰烬流量。现有的杂质输运理论不能解释这样大通量的稳态环境。在本文中，我们扩展了经典的运输理论，占这样的通量的背景。在一个主要的两个离子物种磁化等离子体，与相反方向的两个物种的相反方向的源保持密度梯度，微量杂质离子示出与较大的质量离子对齐。这种意想不到的行为，推导出解析和模拟使用MITNS（多离子传输数值求解器）代码的数值。结果表明，边缘燃料p-B11聚变在提取高Z杂质方面具有潜在优势，并可能应用于基于等离子体的分离方法。
2021-03-08 physics.plasm-ph
Planar and nonplanar nucleus-acoustic solitary waves in thermally degenerate multi-nucleus plasma systems
考虑了一种新的热简并等离子体模型（基于一个包含相对论性和热简并的无惯性电子物种、非相对论性和热简并的惯性轻核物种和静止重核物种的系统）。本文研究了在这种热简并等离子体系统中由压力驱动的核声波传播所产生的平面和非平面孤立子结构的基本特征。采用了对小振幅孤立波有效的约化摄动方法。研究发现，非平面圆柱形和球形几何形状、非相对论和超相对论简并电子、电子和轻核的热压力和简并压力以及轻核和重核的数密度等因素的影响，显著地改变了热简并压力驱动核声波的孤势结构的基本特征（速度、振幅和宽度）.所考虑的简并等离子体模型具有普遍性和现实性，不仅适用于热白矮星等天体物理致密天体，而且适用于除电子和离子等离子体物质外还含有带正电荷的重粒子的中间层等空间等离子体系统。
2020-09-07 physics.plasm-ph
Asymmetric chiral alignment in magnetized plasma turbulence
在非均匀磁化等离子体中的多物种湍流被发现表现出对称性破缺的第三个物种的动态对齐与波动的电子密度和涡度相对于磁场方向和物种的相对背景梯度。讨论了磁化空间等离子体湍流中带电分子真手征聚集的可能性。
2012-10-17 physics.plasm-ph
Scattering and Transformation of Waves on Heavy Particles in Magnetized Plasma
本文研究了磁化等离子体中传播的波在等离子体-真空平面边界上静止重带电粒子上的散射和变换。由于入射波与粒子周围的偏振（屏蔽）云的非线性耦合，发生散射（变换）。结果表明，问题归结为磁化等离子体非线性（三指数）介电张量的确定。在冷等离子体（流体动力学）模型中研究了高频寻常波和非常波以及低频上混合波、低混合波和磁声波的散射（变换）的角分布和截面。
2011-02-01 astro-ph.SR physics.plasm-ph
The effect of plasma expansion on the dispersion properties of MHD waves
本文基于EBM中的理想膨胀MHD方程推导一阶色散关系，揭示太阳风径向膨胀如何改变Alfvén波及快慢磁声波，并阐明多方指数模型对快磁声模式远日球层加速的影响。
2025-06-11 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Stimulated Brillouin scattering behaviors in different species ignition hohlraum plasmas in high-temperature and high-density region
多个离子物种的存在下，可以添加额外的分支IAW色散关系，并改变朗道阻尼显着。采用Vlasov-Maxwell数值模拟方法研究了受激布里渊散射（SBS）激发的不同IAW模式以及高温高密度区几种典型点火黑腔等离子体中不同的SBS行为。HeH或CH等离子体中的慢模是阻尼最小的模，将在SBS中被激发，而AuB等离子体中的快模是阻尼最小的模，将在SBS中被激发。由于强Landau阻尼，H或HeH等离子体中的SBS是强对流不稳定性，而AuB等离子体中的SBS是绝对不稳定性，由于弱Landau阻尼。然而，虽然在线性理论中，CH等离子体中的SBS是弱对流不稳定性，但由于粒子捕获降低了线性朗道阻尼，SBS将转化为绝对不稳定性。这些结果详细地研究了不同离子种类等离子体中IAW模的激发和SBS的性质，从而为通过改变离子种类来增加IAW的线性朗道阻尼来控制SBS提供了可能。
2017-04-05 physics.plasm-ph
Nonlinear oscillations and waves in multi-species cold plasmas
通过构造两组二阶非线性解，重新审视了多组分等离子体中非线性振荡的时空演化，为相位混合物理学提供了更多的见解。第一个解决方案表现出完美的振荡的线性政权和相位混合出现只有非线性的二阶作为有质动力的响应。这种反应可以是直接的，也可以是间接的。有质动力的间接贡献出现通过自洽产生的低频场。此外，有质动力的相混合过程中的直接和间接的贡献进行了探讨，它被发现，间接的贡献是可以忽略不计的电子-离子等离子体的情况下，它消失的电子-正电子等离子体，但代表一个相等的贡献在电子-正电子-离子等离子体。然而，第二个解决方案并没有表现出任何相位混合，由于没有有质动力，但在一个未失真的非线性行波的结果。这些研究与实验室/天体物理多物种等离子体有关。
2016-12-09 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
Linear and nonlinear waves in quantum plasmas with arbitrary degeneracy of electrons
这篇综述的目的是回顾最近的结果，在文献中考虑了任意简并度的量子等离子体。这是不同于一个频繁的方法，其中完全简并假设在致密等离子体。一般的推理在审查的作品是采取一个数值系数的形式的玻姆势项在量子流体中，为了适应线性波从量子动力学理论在长波长的限制。此外，还假设了理想费米气体的状态方程，对于任意简并度。量子流体方程允许从约化微扰理论快速导出弱非线性方程。由此导出了量子Korteweg-de Vries方程和量子Zakharov - Kuznetsov方程，以及亮孤子和暗孤子的传输条件。在任意简并度下，得到了非磁化和磁化等离子体中的量子离子声波和磁声波。确定了模型的应用条件和稀密混合体系存在的物理条件。
2022-03-16 physics.plasm-ph
