A Doppler backscattering diagnostic for the EXL-50U spherical tokamak: plasma considerations and preliminary quasioptical design
A*STAR Research Entities(新加坡科学研究局);Imperial College London(帝国理工学院);Nanyang Technological University(南洋理工大学);UCLA(加州大学洛杉矶分校);ENN Science & Technology Development Co., Ltd(新奥科技发展有限公司)
本文提出EXL-50U球面托卡马克的多普勒反向散射诊断概念设计,通过SCOTTY代码预测截止点位置及散射波数,确定最佳环向发射角度以最大化反向散射信号,适用于高磁 pitch角的等离子体研究。
2026-04-20 physics.plasm-ph
Stimulated Raman and Brillouin backscattering of collimated beams carrying orbital angular momentum
本文从理论上研究了等离子体中受激喇曼散射和布里渊散射过程引起的电磁波和静电波之间的角动量交换。首次引入了等离子体和声子场的角动量态。我们证明了这些态可以通过与散射过程相关的非线性波混频激发。这可能与实验室和太空中的等离子体诊断有关。导出了非线性耦合傍轴方程和不稳定增长率。
2009-04-17 physics.plasm-ph physics.space-ph
On the relationship between the gain of Stimulated Raman Backscatter of a short-pulse laser in a plasma and the Pierce parameter for XFELs
State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, and Key Laboratory of HEDP of the Ministry of Education, CAPT, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院);Beijing Laser Acceleration Innovation Center(北京激光创新加速中心);Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校物理与天文学系);Department of Electrical and Computer Engineering, University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校电气与计算机工程系)
本研究证明强耦合区短脉冲激光等离子体SRBS的单波长对流增益与XFELs的皮尔斯参数等价,基于洛伦兹不变性推导得出二者物理机制直接对应,为两类强耦合辐射放大问题提供了跨领域的物理关联。
2026-08-06 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Collective stimulated Brillouin backscatter
建立了激光聚变等离子体中时空部分非相干激光束受激布里渊后向散射(BSBS)不稳定性的统计理论。在长尺度激光聚变等离子体中,我们发现了一种新的背散射受激布里渊散射机制,其阈值比相干光的经典阈值大得多。不稳定性是集体的,因为它不依赖于激光强度的孤立散斑的动力学,而是依赖于平均光束强度。我们确定对流和绝对不稳定制度。在非相干阈值以上,相干不稳定性增长率得到恢复。对流不稳定性的阈值内的典型参数区域的国家点火装置(NIF)的设计,虽然目前的NIF带宽是不够大,以确保集体不稳定的主导地位,并建议较低的不稳定性阈值,由于斑点的贡献。相比之下,我们估计KrF激光为基础的融合系统的带宽将足够大。
2007-10-02 physics.plasm-ph
Vlasov Simulation of Emissive Plasma Sheath with Energy-Dependent Secondary Emission Coefficient and Improved Modeling for Dielectric Charging Effects
采用一维VlasovPoisson数值模拟程序研究了考虑电子感生次级电子发射(SEE)和背散射的等离子体鞘层。在等离子体模拟中,一般认为单粒子效应系数为常数,本文建立了改进的带电介质壁单粒子效应模型,该模型考虑了壁面充电对单粒子效应系数的影响以及单粒子效应系数的能量依赖性。详细研究了在等离子体模拟中实现上述SEE模型的相关算法。结果表明,随着负壁电荷量的增加,单粒子效应系数增大,而负壁电荷量的增加又降低了发射鞘层电位。与经典发射鞘层理论所预言的线性关系相反,鞘层势是等离子体电子温度的非线性函数,且与能量有关。结合壁电荷效应和SEE系数能量依赖性的模拟表明,在高的等离子体电子温度水平下,鞘层电位和表面电荷饱和,形成空间带电的有限鞘层。此外,还对动力学模拟中实现后向散射的不同算法进行了测试和比较。通过有效的SEE系数将背散射电子转换为次级电子,对鞘层性质几乎没有影响。模拟结果表明,是相称的升级鞘理论的预测。
2022-09-20 physics.plasm-ph
Resonant Particle Backscattering of a Shock Wave
将无碰撞激波视为星际介质(ISM)中的流动等离子体不稳定性。我们假设,在一个稳定的状态下,这种不稳定性传播通过ISM作为一个自驱动的等离子体不稳定性,从而确定的不稳定性的参数,使它导致密度和速度跳跃以及各向同性的粒子速度,然后必须按照MHD理论。模拟了这种不稳定性的共振相互作用和粒子散射以及它们向上游区域的后向散射的过程。我们发现,一些ISM粒子反弹的冲击,从而成为超热的,并有资格进入加速过程中的宇宙线能量的扩散冲击加速机制。
2018-10-10 astro-ph.HE 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
A novel Doppler backscattering (DBS) system to simultaneously monitor radio frequency plasma fluctuations and low frequency turbulence
本文提出一种新型正交多普勒背散射系统,可在DIII-D等离子体中同时监测低频湍流与20-500MHz射频涨落,扩展DBS至高频谱域并保持湍流与流动测量能力。
2023-02-06 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
Laser Amplification in Strongly-Magnetized Plasma
本文研究了强磁化等离子体中激光脉冲在动磁流体力学波作用下的后向散射。当外部磁场既不垂直也不平行于激光传播方向时可能发生的磁化低频散射提供了比拉曼散射更高的不稳定性增长率和与布里渊散射相当的频率下移。除了允许更小等离子体的高增长率和允许宽范围泵浦源的0.1- 2%频率下移之外,MLF散射是放大的理想候选者,因为该过程支持极大的带宽,粒子模拟显示产生超短持续时间。在某些条件下,MLF散射也成为主要的自发反向散射不稳定性,这对磁化激光约束实验产生了影响。
2018-12-22 physics.plasm-ph
Geodesic Acoustic Modes in pair plasmas confined in tokamak magnetic fields
De Vinci Higher Education(德芬奇高等教育);De Vinci Research Center(德芬奇研究中心)
本文推导了离子与电子质量相等的对等离子体中测地声模的色散关系,该模式对托卡马克湍流调控和约束至关重要,相关实验有助于研究基础等离子体物理及早期宇宙形成。
2026-09-22 physics.plasm-ph
Electron-Acoustic Solitary Waves in Fermi Plasma With Two-Temperature Electrons
双温电子费米等离子体中的电子声波在空间和实验室等离子体中有着广泛的应用。在一些致密的等离子体系统中,如致密恒星内部,费米等离子体很重要。我们研究了费米等离子体系统的三个组成部分,两个温度的电子,和离子。热电子是可移动的并且对系统产生回复力,而冷电子是不移动的并且对系统产生惯性。本文研究了双温电子费米等离子体中电子声波的色散行为,并研究了它与等离子体参数的关系。本文研究了双温电子费米等离子体孤波分布的KdV-B方程,并研究了它与等离子体参数的关系。
2020-08-29 physics.plasm-ph
Modeling of relativistic ion-acoustic waves in ultra-degenerate plasmas
我们考虑由冷离子和超简并电子气组成的等离子体中的相对论离子声学模式,描述了相对论弗拉索夫-泊松系统。流行的相对论离子声波流体模型的关键检查,比较动力学和流体动力学的结果。动力学线性色散关系被证明是由严格的相对论流体动力学方程与Eschrasekhar的状态方程再现。
2017-12-14 physics.plasm-ph
Influence of acoustic waves on Radiation Spectra of Argon Gas-discharge Plasma
结果表明,在一定的制度下的相互作用的声波与低温,部分电离等离子体,它是可能改变的强度的一些谱线的氩原子。还表明,这些谱线的强度对声波强度的依赖性具有滞后行为。
2002-07-03 physics.plasm-ph
Enhanced damping of ion acoustic waves in dense plasmas
本文提出了一种考虑Umklapp过程的稠密等离子体和热稠密物质中离子声波阻尼的理论。一个更高的衰减率相比,从朗道阻尼理论的预测预测高Z致密等离子体的电子密度范围从$10^{21}$到$ 10^{24} \mathrm{cm^{-3}}$和电子温度是适度高于费米能量。
2010-11-20 physics.plasm-ph
Symmetric Pair Plasmas with Impurities and Acoustic Wave in it
研究对称对等离子体动力学的一个动机在于它们提供了更一般的等离子体动力学的见解。在对称对等离子体中,当两种物质的温度相同时,声波是不存在的。然而,在富勒烯对等离子体中存在其他物种(杂质)。例如双温电子、声波是可能的。
2008-12-10 physics.plasm-ph physics.space-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
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
Dust-acoustic solitary waves in dusty plasma with variable dust charge
本文考虑尘埃等离子体中尘埃声波的传播,尘埃等离子体的组成成分是惯性负电荷尘埃粒子、玻尔兹曼分布电子和可变尘埃电荷的非热分布离子。利用约化摄动方法,我们得到了Korteweg-de Veries(kdv)方程和修正的kdv(mkdv)方程。一个Sagdeev势的系统和孤子解的稳定性条件也被推导出来。
2011-06-18 physics.plasm-ph
The electron acoustic waves in plasmas with two kappa-distributed electrons at the same temperatures and immobile ions
研究了具有两个κ分布电子和稳态离子的等离子体中线性电子声波的传播。假设两个电子的温度相同,但Kappa指数不同。结果表明,当一个kappa指数足够小而另一个kappa指数足够大时,电子声波存在弱阻尼区。数值研究了色散和阻尼率。分析了弱阻尼电子声波的参数空间。此外,还将本模型中的电子声波与其它模型中的电子声波,特别是双温电子等离子体中的电子声波进行了比较。最后,我们进行了Vlasov-Poisson模拟来验证理论。
2021-08-04 physics.plasm-ph
Electrostatic dust-acoustic envelope solitons in an electron depleted plasma
利用约化微扰方法建立了标准非线性薛定谔方程,研究了由极性相反的尘埃颗粒和超热正离子组成的电子耗尽非磁化尘埃等离子体系统中静电尘埃声波的传播、调制不稳定性以及局域静电包络孤子的形成.相关的物理等离子体参数(即,正负尘埃粒子的电荷、质量、数密度、正离子的超热性等)对认识粉尘声波的稳定性条件具有重要意义。本文的研究有助于理解实验室和空间环境中与尘埃声波相关的尘埃声包络孤子的形成机制。
2020-08-24 physics.plasm-ph
Electron surface scattering kernel for a plasma facing a semiconductor
本文基于不变嵌入原理构建电子表面散射核,用于面向半导体(如硅、锗)的等离子体玻尔兹曼方程边界条件,考虑微观物理机制,所得发射产额与实验吻合。
2024-09-19 physics.plasm-ph
The Raman gap and collisional absorption
本文通过粒子模拟和线性分析,提出激光-等离子体实验中拉曼背向散射光谱间隙源于背向散射光的碰撞阻尼,并预测了间隙宽度与系统参数的关系。
2023-09-19 physics.plasm-ph
Benchmarking magnetized three-wave coupling for laser backscattering: Analytic solutions and kinetic simulations
了解磁化激光-等离子体相互作用对于控制磁惯性聚变实验和发展磁辅助辐射和粒子源具有重要意义。在长脉冲状态下,相互作用主要是由相干三波相互作用,其非线性耦合系数成为最近才知道当波传播与磁场的斜角。在本文中,后向散射耦合系数预测的热流体理论的基准使用粒子在细胞模拟在一个空间维度上,并发现良好的协议为广泛的等离子体温度,磁场强度,和激光传播角度,当相互作用是由电子主导的混合波介导。通过严格的协议,理论和模拟之间的系统比较成为可能:在理论方面,线性化三波方程的初始边值问题得到解决,瞬态解允许区分增长和阻尼的影响。在模拟方面,仔细选择参数并执行校准运行,以确保模拟运行得到良好控制。将模拟数据拟合到解析解,得到数值增长率,其在误差条内与理论预测相匹配。虽然温流体理论被认为是有效的一个广泛的参数范围内,真正的动力学效应也被观察到。
2022-09-30 physics.plasm-ph
Current-less solar wind driven dust acoustic instability in cometary plasma
本文对太阳风和恒星风驱动的尘埃声波不稳定性进行了定量分析。这是在渗透等离子体中发展的无电流动力学不稳定性,即,当一个准中性的电子-离子风等离子体在其传播中穿过另一个包含尘埃、电子和离子的准中性等离子体时。
2011-08-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Dust-Ion-Acoustic Waves in unmagnetized 4-component plasma
本文研究了尘埃离子声波在非磁化的四组分等离子体中的传播。四组分等离子体由麦克斯韦负离子、冷移动正离子、$κ$分布电子和带正电荷的尘埃颗粒组成。根据Sagdeev赝势和相图的特征,观察到三种类型的非线性波--孤子、双层和超孤子。这种非线性波存在的条件对等离子体参数非常敏感。本研究所获得的结果对空间等离子体以及实验室中的超小型半导体器件领域具有广泛的相关性。
2020-01-15 physics.plasm-ph
Kinetic theory of acoustic-like modes in nonextensive pair plasmas
采用基于Vlasov和Poisson方程的动力学理论模型,着重考虑Tsallis的非广延统计,研究了电子-正电子或离子对等离子体中的低频类声模.通过对色散关系、朗道阻尼和模的不稳定性的研究,分析了在完全对称和温度非对称两种情况下类声模存在的可能性及其性质。在本研究中得到的色散关系与实验数据的声学分支[W。Oohara,D. Date和R. Hatakeyama,Phys. Rev. Lett. 95,175003(2005)],其中已经在纯对离子等离子体中检查了静电波。特别是,我们的研究表明,增长或阻尼类声模式的发生强烈依赖于系统的非扩展性作为一种衡量描述的长程库仑相互作用和相关性的等离子体。导致不稳定模式的机制是在非广延形式主义的心脏,然而,阻尼机制是相同的朗道发展。在扩展极限($q\rightarrow1$)下恢复了平衡麦克斯韦对等离子体中类声波的解,其中声学模只有朗道阻尼而没有增长.
2013-11-01 physics.plasm-ph
The ion-acoustic turbulence in the skin layer of the inductively coupled plasma
建立了感应耦合等离子体(ICP)表层非模态离子声不稳定性理论。这种不稳定性具有与时间相关的增长率,并且由在有质动力作用下电子相对于离子的加速运动在表层中形成的电流驱动。结果表明,离子声湍流(IAT)在皮肤层中的发展以及IAT对电子的散射是皮肤层非线性吸收射频能量的基本非线性通道。
2020-12-28 physics.plasm-ph
Modulational instability of ion-acoustic waves and associated envelope solitons in a multi-component plasma
考虑了一个包含暖离子、等温电子、超热电子和正电子的广义等离子体模型,从理论上研究了离子声波的调制不稳定性。应用约化微扰法导出了一个标准的非线性薛定谔方程,并将其应用于IAWs微波互扰的研究。结果表明,不同等离子体参数对IAWs的MI准则有很大的影响。这些结果对于理解空间和实验室等离子体系统中IAWs的MI条件是有用的。
2020-06-03 physics.plasm-ph
Head-on collision of ion-acoustic solitary waves in a collisionless plasma
研究了无碰撞等离子体中离子-声孤立波与冷离子和玻尔兹曼电子的迎头碰撞。结果表明,孤立波足够大的振幅不保留其身份碰撞后。它们的振幅减小,形态改变。本文给出了等势孤波迎头碰撞后的势振幅和离子、电子密度随初始振幅的变化关系。
2017-11-27 physics.plasm-ph
Nonlinear separate spin evolution in degenerate electron-positron-ion plasmas
考虑了自旋电子声波、正电子声波和自旋电子正电子声波的非线性演化。结果表明,弱非线性动力学的每个波导致孤子的形成。总之,我们报告存在三种不同的孤子。首次描述了电子-正电子-离子等离子体中已知的自旋电子声孤子。首次报道了自旋电子正电子声孤子的存在。正电子-声孤子和自旋-电子-正电子声孤子是由正电势区域产生的。自旋电子声孤子在相对小的正电子不平衡$n_{0p}/n_{0e}=0.1$处表现为负电势区域,在相对大的正电子不平衡$n_{0p}/n_{0e}=0.5$处表现为正电势区域。
2016-02-27 physics.plasm-ph
Linear dust acoustic waves in inhomogeneous dusty plasmas with dust grains having power law size distribution
从理论上研究了非磁化非均匀尘埃等离子体中尘埃密度不均匀性和尘埃粒度分布对线性尘埃声波传播的影响。两种不同类型的波模式,即慢模式和快模式,被发现在这种非均匀介质中传播。结果表明,DA波的线性频散特性受DSD和密度不均匀性的影响很大。此外,它被发现,相速度增加与粉尘密度的增加。
2020-03-04 physics.plasm-ph
Nonlinear ion-acoustic solitons in a magnetized quantum plasma with arbitrary degeneracy of electrons
研究了非相对论磁化量子等离子体中的非线性离子声波。利用理想费米子在任意温度下的状态方程,考虑了量子统计。量子衍射是由一个修改的玻姆势符合有限温度量子动力学理论在长波长极限。得到了电子任意简并的磁化量子等离子体中斜传播静电波的色散关系。利用约化微扰方法,导出了描述磁化量子等离子体中二维离子声孤子斜传播的Zakharov-Kuznetsov方程。结果发现,在稀等离子体的情况下,只有静电势驼峰结构是可能的,而在致密的量子等离子体中,原则上驼峰和倾角孤子结构是可以获得的,这取决于电子等离子体密度和温度。通过与考虑电子惯性和磁化效应的量子流体力学模型的比较,验证了计算结果的正确性。合适的物理参数的观测确定。
2017-12-14 physics.plasm-ph
Electron-acoustic_solitary_structures_in_two-electron-temperature_plasma_with_superthermal_electrons
研究了非线性电子声波在由冷电子流体、超热电子和定态离子组成的非磁化无碰撞等离子体系统中的传播。本文用约化摄动法得到了一阶势的修正Korteweg-de Vries(mKdV)方程。小振幅电声孤立波,例如,给出了孤子解和双层解,并讨论了超热电子对孤子性质的影响。但结果表明,弱平稳EADLs不能被本模型所支持。
2011-12-17 physics.plasm-ph
Modulated dust-acoustic wave packets in an opposite polarity dusty plasma system
本文从理论上研究了极性相反的尘埃等离子体系统(由非广延$q$分布的电子、等温离子和带正负电荷的热尘埃组成)中尘埃-声学亮、暗包络孤子的非线性传播。采用约化微扰法(适用于有限振幅的小振幅极限)导出了非线性薛定谔方程。已经观察到两种类型的模式(即,快和慢的灰尘声(DA)模式)。非广延电子、尘埃质量、不同等离子体种类的温度等的影响显著地改变了DA波不稳定区中调制不稳定性(MI)及其增长率的条件。(即磁暴磁层、中间层上部和彗星尾部)和实验室(例如直流和射频放电、等离子体处理反应器、聚变等离子体装置和固体燃料燃烧产物等)尘埃等离子体的简要讨论。
2018-01-23 physics.plasm-ph
Absolute instability modes due to rescattering of stimulated Raman scattering in a large nonuniform plasma
本文从理论上和数值上研究了大尺度非均匀等离子体中受激喇曼散射引起的绝对不稳定模。对流受激拉曼散射的后向散射光可以看作是一种有限带宽的泵浦光。后向散射光的不同频率分量可以通过再散射过程耦合以在其四分之一临界密度附近产生绝对受激拉曼散射(SRS)和两个等离子体衰变(TPD)不稳定性。绝对SRS模式产生一个朗缪尔波,其相速度约为$c/\sqrt{3}$,其中$c$为真空中的光速。考虑到大多数电子在线性阶段处于低速,绝对SRS模式以弱得多的朗道阻尼增长。当相互作用发展到非线性状态时,朗缪尔波可以加热大量的电子到几百keV。我们的理论模型是通过粒子模拟验证。绝对不稳定性在惯性约束聚变实验中可能起着相当大的作用。
2018-11-03 physics.plasm-ph
Ion-acoustic cnoidal waves in a quantum plasma
研究了非磁化量子等离子体中非线性离子声学椭圆余弦波结构。利用约化摄动法,在适当的边界条件下,导出了Korteweg-de Vries方程,得到了非线性周期波解。利用Sagdeev赝势方法,给出了相平面内离子-声学椭圆余弦波和孤子的解析解和数值图。研究了在不同的量子参数$H_{e}$值下离子-声学椭圆余弦波的非线性势的变化。结果表明,压缩和稀疏的离子声学椭圆余弦波结构的形成依赖于量子参数的值。给出了波长和频率与非线性波振幅的关系。
2016-03-03 physics.plasm-ph
Real-time steerable frequency-stepped Doppler Backscattering (DBS) System for local helicon wave electric field measurements on the DIII-D tokamak
本研究开发了一套集成实时可控发射器的频率步进DBS系统,用于在DIII-D托卡马克中探测局部密度涨落,通过高频边带信号标记背景湍流,实现了对高功率helicon波电场幅度和功率分布的实时监测。
2024-10-16 physics.plasm-ph
Ion Acoustic Waves in Ultracold Neutral Plasmas
我们利用具有空间周期性强度调制的激光束对激光冷却的原子进行光折变,以产生具有受控密度扰动的超冷中性等离子体。激光诱导荧光成像揭示了密度扰动在空间和时间上的振荡,并且振荡的色散关系与离子声波的色散关系相匹配,离子声波是长波长的静电密度波。
2010-05-25 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Lagrangean description of nonlinear dust--ion acoustic waves in dusty plasmas
本文提出了一个描述由电子、离子和惯性尘埃颗粒组成的非磁化、无碰撞三组分等离子体中非线性尘埃离子声波传播的解析模型。该制剂依赖于拉格朗日方法的等离子体流体模型。研究了振幅的调制稳定性。不同类型的本地化信封静电激励存在。
2004-03-22 physics.plasm-ph physics.space-ph
New self-gravito-acoustic mode in degenerate quantum plasmas
从理论上预言了冷自引力简并量子等离子体中存在一种新的微扰模[自引力声模]。这种新的SGAM是在扰动的SGDQP中发展起来的,其中压缩主要由重粒子的自引力压力提供,而稀疏主要由轻粒子的简并压力提供。SGAM是一种新的微扰模式,如果忽略轻粒子的简并压强,它将完全消失。新的SGAM的预测应用于一个白矮星SGDQP。
2017-06-07 physics.plasm-ph
Electrostatic dust-acoustic rogue waves in an electron depleted dusty plasma
在理论上首次观测到了电子耗尽非磁化相反极性尘埃等离子体系统中巨尘埃声波Rouge波的形成。非线性薛定谔方程(通过利用约化微扰法导出)已被解析和数值分析,以确定基本特征(即,高度、厚度和调制不稳定性等)的DARW。研究结果有助于了解这些胭脂波的基本性质,并可预测在中间层、土星F环和彗星大气等电子耗尽的非磁化相反极性尘埃等离子体系统中可能形成胭脂波。
2019-09-26 physics.plasm-ph
Classification of head-on collisions of ion-acoustic solitary waves in a plasma with cold ions and Boltzmann elecrons
用粒子模拟方法研究了由冷离子和玻尔兹曼电子组成的无碰撞等离子体中离子-声孤立波的迎头碰撞。结果表明,孤立波碰撞可以发生在不同的情况下。孤立波在碰撞后保持或不保持其振幅和形状,取决于其初始振幅。初始振幅的范围内,孤立波保持其身份碰撞后,建立。使用的碰撞孤立波的初始振幅图考虑可能的碰撞情况进行了讨论。确定了对应于不同碰撞情形的初始振幅图中的特征区域,并提出了等离子体中离子-声孤立波迎头碰撞的分类。
2018-12-19 physics.plasm-ph
Nonplanar ion-acoustic subsonic shock waves in dissipative electron-ion-pcd plasmas
考虑了在空间和实验室等离子体中观测到的耗散电子-离子-pcd(正电荷尘埃)等离子体。本文用约化摄动法导出了修正的Burgers方程,研究了非平面圆柱形和球形离子声亚音速激波的基本特征。据发现,固定的pcd物种的离子声波的相速度降低,因此支持亚音速冲击波由于运动粘度(作为耗散源)的离子物种。观察到圆柱和球形亚音速激波随时间的演化非常显著,球形激波结构的时间演化比圆柱激波快。讨论了工作结果对空间和实验室等离子体的影响。
2020-09-28 physics.plasm-ph
Creating and studying ion acoustic waves in ultracold neutral plasmas
我们在超冷中性等离子体中激发离子声波,通过在等离子体产生过程中的压印密度调制。激光诱导荧光被用来观察由波产生的密度和速度扰动。膨胀的等离子体上的波振幅的演变的效果被描述通过处理作为一个绝热不变量的波作用。考虑到这种效应后,我们确定波是弱阻尼的,但阻尼明显快于朗道阻尼的预期。
2012-01-03 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Dust acoustic wave in a strongly magnetized pair-dust plasma
证明了强磁化电子-正电子(对)-尘埃等离子体中尘埃声波的存在。在尘埃中,回复力来自于无惯性的电子和正电子的压力,尘埃质量提供了惯性。这种波在天体物理学环境中可能会引起人们的兴趣,比如超新星和超新星,以及实验室等离子体中强激光束引起的星团爆炸。
2005-03-03 astro-ph physics.plasm-ph
Effects of oxidation and impurities in lithium surfaces on the emitting wall plasma sheath
本研究针对聚变装置中锂壁氧化影响二次电子发射的问题,采用能量相关的数据驱动发射模型模拟鞘层结构变化,发现氧化会提升壁面电子通量与净能量传递,为理解壁面侵蚀机制提供参考。
2025-05-21 physics.plasm-ph
On the rich eight branch spectrum of the oblique propagating longitudinal waves in partially spin polarized electron-positron-ion plasmas
本文研究了电子-正电子和电子-正电子-离子等离子体中电子和正电子的自旋演化。我们考虑在这个系统中斜传播的纵波。我们报告存在的自旋电子声波和它们的色散依赖性。在电子-正电子等离子体中,与电子-离子等离子体类似,我们发现一个自旋电子声波(SEAW)在平行或垂直于外场传播,两个自旋电子声波在斜向传播。在电子-正电子-离子等离子体中,平行或垂直传播的纵波有四个分支:朗缪尔波、正电子-声波和具有自旋性质的波对,即自旋电子-正电子声波(SEAW),我们称之为自旋电子-正电子声波(SEPAW)。在斜向传播时,我们发现了八种纵波:朗缪尔波、Trivelpiece-Gould波、正电子声波对、SEAW对和SEPAW对。因此,我们首次报告了斜传播中存在的第二正电子声波的存在以及SEPAW的存在。
2016-01-05 physics.plasm-ph
Electron-Acoustic Solitons in Magnetized Collisional Nonthermal Plasmas
采用流体动力学方法研究了由惯性冷电子、无惯性κ分布热电子和静态离子组成的磁化碰撞超热等离子体中斜传播耗散电声孤波的性质.利用约化摄动方法,得到了控制OPdEASWS非线性特性的非线性Schamel方程。Schamel方程的孤立波解被用来研究小,但有限振幅OPdEASW在这样的磁化碰撞超热等离子体的基本特征。基本特征(宽度、振幅、速度等)的OPdEASW的被发现的不同的等离子体配置参数,如超热指数,结晶角,碰撞参数,捕获参数,和外部磁场的修改。静电干扰的性质,其可以在不同的现实空间和实验室等离子体系统中传播(例如,在土星环),简要讨论。
2020-06-02 physics.plasm-ph
Effects of the Second Harmonic and Plasma Shaping on the Geodesic Acoustic Mode
利用流体模型研究了密度和温度扰动的二次谐波对线性测地声学模(GAM)频率和非线性生成GAM的影响。我们发现,二次谐波有助于通过密度梯度尺度长度和波数的GAM的频率。此外,GAM的线性频率通常通过耦合到高次谐波而增加。
2014-07-30 physics.plasm-ph
Ion-acoustic rogue waves in double pair plasma having non-extensive particles
含有非广延电子、等温正电子、带负电和正电离子的双对等离子体中离子声波(IAWs)及其相关的IA流氓波(IARWs)的调制不稳定性(MI)由标准非线性薛定谔方程(NLSE)控制。对NLSE的数值研究表明,等离子体系统存在调制稳定(不稳定)区,在此区域内NLSE的色散系数和非线性系数符号相反(相同)。研究还发现,IAWs的基本特征(即,MI标准、IARW的幅度和宽度等)由等离子体参数如等离子体成分的质量、电荷状态和数密度严格组织。我们目前的研究结果应该有助于理解IAWs的非线性特征(即,MI和IARW)在实验室和空间等离子体中的应用。
2020-12-17 physics.plasm-ph
Distinctive features of ion-acoustic solitons in EPI super-dense magneto-plasmas with degenerate electrons and positrons
利用扩展的Poincaré-Lighthill-Kuo(PLK)约化微扰方法研究了小振幅离子声孤波(IASW)动力学(传播和相互作用),结果表明,在由无惯性简并电子、正电子和等温离子组成的磁等离子体中,当电子、正电子受到超相对论简并压力时,IASW动力学呈现出明显的特征.计算表明,在超相对论简并压力下,离子声孤立波在等离子体中可能发生不同的相互作用。
2010-10-01 astro-ph.SR 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
Beam focusing and consequences for Doppler Backscattering measurements
本文基于高斯波束追踪方程解析解研究了等离子体中微波束聚焦现象,揭示了其对多普勒背散射(DBS)信号的增强机制,并论证了DBS可定量测量湍流密度涨落谱指数但无法测量谱峰。
2024-08-23 physics.plasm-ph