Kinetics of Photon Radiation off an e-e+ Plasma created from the Vacuum in a Strong Laser Field
本文研究了在强亚临界激光场中由真空产生的电子-正电子准粒子等离子体（EPP）中的单光子湮灭机制。动力学理论的基础上，我们表明，二次光子的辐射光谱成比例的1/k（闪烁噪声）。这种效应对于光谱中的EPP激发是非常小的，但是在伽马射线区域中可以达到相当可观察的值。
2010-06-06 hep-ph physics.plasm-ph
Active plasma resonance spectroscopy: A kinetic functional analytic description
术语“有源等离子体共振光谱”（APRS）表示一类相关技术，其出于诊断目的利用等离子体在电子等离子体频率$ω_{\rm pe}$上或附近共振的自然能力：无线电频率信号（在GHz范围内）通过天线或探针耦合到等离子体中，记录光谱响应，并且使用数学模型来确定等离子体参数，如电子密度或电子温度。这份手稿提供了一个动力学描述APRS有效的所有压力和探头的几何形状。描述的主题是探针与其影响域的等离子体的相互作用。在第一步骤中，建立该域的动能自由能，其相对于RF功率具有确定的时间导数。在没有射频激发的情况下，它具有李雅普诺夫泛函的性质;它的最小值提供了等离子体探针系统的稳定平衡。配备有由自由能的第二变分激发的标量积，平衡的所有扰动的集合形成希尔伯特空间。微扰的动力学可以用那个空间的演化方程来描述。等离子体探针系统的光谱响应函数由动力学算子的预解式的矩阵元组成。给出了一个等效电路模型的解释，并解释了在无碰撞制度的光谱的残留加宽。
2014-03-10 physics.plasm-ph
Ion thermal effects in oscillating multi-ion plasma sheath theory
本文讨论了双离子电子等离子体中离子温度的影响，并建立了一个适用于振荡鞘层理论的模型。流体和动力学模型之间的差异已被指出，以及近似动力学描述（其中涉及等离子体色散函数的扩展）和精确的动力学描述之间的差异。结果表明，近似动力学描述，第一，不能描述自然存在于等离子体中的额外的声学模式与一个额外的离子人口与有限的温度，和，第二，它会产生一个不准确的朗道阻尼体离子声学模式。这两个失败的原因进行了说明。除此之外，提出了一种流体模型，该模型能够捕获近似动力学描述中缺失的这两个特征，即，两个（快和慢）离子声模式，以及相应的朗道阻尼的两种模式。
2008-11-03 physics.plasm-ph
Self-consistent kinetic equations for $e^-e^+γ$-plasma generated from vacuum by strong electric field
对真空中反向传播激光脉冲焦斑中产生的电子-正电子-光子（$e^-e^+γ$）等离子体进行了自洽动力学描述。我们依赖于一个模型的纯时间依赖的外部电场，但适当地考虑量子辐射等离子体，以及半经典的内部（等离子体）字段。为了实现这一目标，我们推导出一个系统的耦合动力学方程的电子，正电子和光子等离子体物种补充麦克斯韦方程的内部电场。量子辐射系统地考虑到对创建/湮灭和辐射通道的BBGKY链在准粒子表示，我们截断在二阶微扰理论。我们的研究结果的一个重要应用将是一致的考虑光子发射和级联生产超出局部恒定场近似，包括耗尽的驱动激光场和级联饱和由于热化的可能情况。
2019-01-08 physics.plasm-ph
Generation of antitropic electron beams by self-generated electric field. Kinetic description
本文利用一维动力学模型研究了自生电场作用下等离子体中电子束的非线性纵向动力学。它被表示为其中是波势，和电荷粒子分布函数满足弗拉索夫方程。证明了其正确解的特征是分布函数的共振部分发生突变。因此，特别是，不正确的建立在文献中的观点如下，快，速度超过V，慢，速度低于V，被捕获的粒子是由相同的分布函数。也是第一次，它表明，自生强电场总是产生的速度远大于值V，包括冷等离子体的限制的各向异性电子束。实现一类新的自洽波结构与非零平均潜力的可能性。确定了稳态无碰撞等离子体中自生电场的最大可能振幅。
2016-09-16 physics.plasm-ph
Hamiltonian structure of reduced fluid models for plasmas obtained from a kinetic description
本文研究了用Vlasov-麦克斯韦方程组描述无碰撞等离子体的简化流体模型的哈密顿结构。我们调查的可能性，找到泊松子代数与流体模型从Vlasov-Maxwell泊松代数。通过这种方式，我们表明，唯一可能的泊松子代数涉及的时刻的零阶和一阶的Vlasov分布，这意味着流体密度和流体速度。我们发现，括号中导出[物理。93，175002（2004）]，它涉及的时刻2是不是泊松括号，因为它不满足雅可比恒等式。
2012-04-19 nlin.CD physics.plasm-ph
Kinetic description of vacuum $e^+ e^-$ production in strong electric fields of arbitrary polarization
本文详细分析了在空间均匀的任意极化的随时间变化的电场作用下真空中产生电子-正电子对的自洽动力学方程组。动力学理论的所有基本功能的物理意义是确定的。结果表明，整个系统的KE包括两个耦合的准粒子和自旋子系统及其运动积分。提出了一种投影方法，以获得两种特殊情况下的KE系统：线极化外电场和石墨烯中准粒子的（2+1）维描述.我们还解决了能量守恒定律考虑到内部等离子体场，并描述了另一种严格的推导KE系统。
2020-04-05 hep-ph physics.plasm-ph
The current-driven anomalous transports in multi-fluid and kinetic plasma descriptions: A simulation study of anomalous transport levels
在大多数流体模型中，反常输运的产生机制和磁化体通常被视为模型描述之外的辅助项，可以自由操作，反常输运实际上是多流体系统中显著的自生效应。将电流弛豫水平与相同初始设置的动力学Vlasov模拟进行比较，发现多流体等离子体中存在更高的异常输运，即对于相同设置，多流体模拟中的电流降低比动力学Vlasov模拟中的电流降低更强。为了分离导致不同异常输运能级的机制，我们通过对所产生的波进行频谱分析，结合不同时刻的空间平均分布，研究了详细的波粒相互作用。结果表明，当电子漂移速度低于波的相速度时，动力学模拟中的朗道阻尼起着稳定等离子体漂移系统的作用。当电子之间的相对漂移速度仍然很高时，电流弛豫过程停止。
2009-10-13 physics.plasm-ph physics.space-ph
BBGKY kinetic approach for an e-e+gamma plasma created from the vacuum in a strong laser-generated electric field: The one-photon annihilation channel
本文通过截断BBGKY方程组得到了一个封闭的动力学方程组，用于描述强激光场作用下电子-正电子等离子体和次级光子的真空产生。这种截断是在马尔可夫近似的单光子湮没通道，这是由于存在强外场访问。光子产生率的估计得到不同域的激光场参数（频率nu和场强E）。为了满足该通道中各组分（e-，e+，γ）的能量和动量守恒定律，需要大量的准经典激光场的可见光子。由于这些可见光子的数量对应于微扰理论的阶数，因此对于光学区域和强亚临界场E << E_c，光子产生率几乎为零。在γ射线区nu <~ m，所需的激光光子数很小，从单光子湮灭过程中产生光子的速率对于亚临界场E <~ E_c的观测是可以达到的。在红外区域中，光子分布具有闪烁噪声典型的1/k光谱。
2011-05-31 hep-ph physics.optics physics.plasm-ph
Kinetic description of quasi-stationary axisymmetric collisionless accretion disk plasmas with arbitrary magnetic field configurations
一个动力学处理的高温，低密度天体物理吸积盘，如被认为是目前在一些辐射效率低的吸积流到黑洞中发生的无碰撞磁化等离子体。准静态配置进行了研究，在一个弗拉索夫-麦克斯韦描述的框架内。等离子体被视为轴对称的，并受到缓慢时变的引力场和电磁场的作用。假设磁场的特征是由一个家庭的局部嵌套，但开放的磁表面。这些等离子体的慢碰撞动力学的影响，产生一个减少gyrokinetic Vlasov方程的动力学分布函数。为了做到这一点，首先确定一个渐近准稳态解，表示为一个广义双麦克斯韦分布表示的相关绝热不变量。的解决方案的存在取决于有合适的动力学约束和条件，导致粒子捕获现象。有了这个解决方案，可以处理温度各向异性，环形和极向流速度和有限Larmor半径的影响。分布函数的渐近展开允许所有相关流体场的分析评价。讨论了该解的基本理论特征及其天体物理意义。作为应用，讨论了用\textquotedblleft动力学发电机效应\textquotedblright描述慢时变吸积流动力学和自产生磁场的可能性。这两种效应都与内在动力学物理机制有关。
2011-05-19 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Kinetic Beaming in Radiative Relativistic Magnetic Reconnection: A Mechanism for Rapid Gamma-Ray Flares in Jets
快速的伽玛射线闪焰造成了一个天体物理学难题，需要机制来加速高能粒子并产生快速观测到的变化。无碰撞相对论性磁重联可以满足这些双重要求。一方面，相对论重联可以激发伽马射线发射电子。另一方面，正如先前的动力学模拟所示，重连加速机制优先将高能粒子及其发射的光子聚焦成光束，当它们穿过望远镜的视线时，可能会产生快速的光点。使用一系列的二维对等离子体粒子在细胞模拟，我们明确地证明了辐射冷却介导的可观察到的签名，这种“动力学光束”的效果所发挥的关键作用。只有在我们有效冷却的模拟中，我们才能测量重联层超过一个光交叉时间的动力学光束。我们发现之间的相关性的冷却强度和光子能量范围内发生持续的动力学光束：更强的冷却与更广泛的光束光子能量。我们还将我们的研究结果应用于快速伽马射线耀斑的平谱射电类星体，这表明一个范例的辐射有效的动力学光束约束相关的排放模型。特别地，波束形成产生的可变性可以更容易地在两区（例如脊鞘）设置中实现，其中康普顿种子光子起源于射流本身，而不是在一区外部康普顿场景中。
2020-08-25 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Photon plasma--wave interaction via Compton scattering
本文将无吸收和无发射时由于康普顿效应引起的光子动力学演化的Kompaneets理论推广到Vlasov等离子体波振荡的情况。假设在平衡状态下的电子分布函数是扰动的线性化伏拉索夫方程的长波长限制的解决方案，Kompaneets动力学方程的光子分布函数的解决方案被发现和讨论。
2015-11-25 nlin.CD physics.plasm-ph
Kinetic theory of QED plasmas in a strong electromagnetic field. II. The mean-field description
本文从广义相对论动力学方程出发，采用协变密度矩阵方法导出了强外场中QED等离子体的费米子自洽平均场方程。一个薛定谔图片制定类空超平面。分布函数的演化由在旋量空间中分解的单粒子规范不变的4x4维格纳矩阵描述。相应的维格纳分量的耦合系统的方程得到。极化电流用维格纳函数表示。遵守电荷守恒。在Wigner分量的准经典极限下，得到了一个相对论性的Vlasov方程，它是以不变的形式表示的，即与超平面无关的形式。
2001-06-01 hep-th physics.plasm-ph quant-ph
Kinetic limit of N-body description of wave-particle self- consistent interaction
N个粒子的系统eN=（x1，v1，...，xN，vN）与M波Zn=An*exp（iTn）自洽相互作用。哈密顿动力学将初始数据（eN（0），Zn（0））传输到（eN（t），Zn（t））。在无限数量的粒子的限制下，为分布函数f（x，v，t）生成Vlasov样动力学方程，耦合到M波的包络方程。具有有限能量的任何初始数据（f（0），Z（0））被传输到唯一的（f（t），Z（t））。此外，对于任何时间T>0，给定具有N个粒子分布的初始数据序列，使得粒子分布fN（0）-->f（O）弱，并且当N趋于无穷大时，Zn（0）-->Z（O），由Hamilton动力学生成的状态在所有时间0<t<T是这样的：（eN（t），Zn（t））弱收敛到（f（t），Z（t））。说明：动力学理论，等离子体物理。
1997-10-24 chao-dyn nlin.CD physics.plasm-ph
Kinetic modelling of quantum effects in laser-beam interaction
本文给出了激光与光束相互作用中量子效应的动力学模型结果。在所建立的数值模型中，考虑了由硬光子产生的电子-正电子对、硬光子发射以及由所产生的带电粒子产生的电磁场。分析了相对论电子束与强激光脉冲的相互作用。结果表明，当单电子发射光子数不多时，即使在中等强度的激光脉冲中，量子效应也是重要的。研究了在强激光场中通过电磁级联产生正负电子对等离子体。模拟结果证实了强激光场在自生电子-正电子等离子体中吸收的预言。结果表明，自产生的电子-正电子等离子体是一种有效的高能γ量子源。
2011-01-23 hep-ph physics.acc-ph physics.plasm-ph
