Compressing turbulence and sudden viscous dissipation with compression-dependent ionization state
通过快速3D压缩放大的湍流等离子体流可以在持续压缩下突然消散。这种效应依赖于血浆粘度对温度的敏感性，$μ\sim T^{5/2}$。等离子体粘度对等离子体电离状态也很敏感。我们表明，突然耗散现象时，等离子体电离状态在压缩过程中增加，可以防止，并证明了制度的净粘度依赖于压缩，突然耗散是有保证的。此外，它示出，相比没有电离的情况下，在压缩过程中的电离与较大的增加湍流能量，并可以使增长和减少湍流能量之间的差异。
2016-10-27 physics.plasm-ph
Effect of ionization/recombination processes on the electrical interactions between positively charged particles in highly collisional plasmas
讨论了电离和复合过程对高碰撞等离子体中带电小粒子间电相互作用的影响。特别是，它表明，这些过程抑制带正电的粒子之间的长程吸引力。导出了吸引力消失的条件。估计现有实验条件下的效果的作用。
2010-10-19 physics.plasm-ph
Modelling of turbulent impurity transport in fusion edge plasmas using measured and calculated ionization cross sections
本文用三维电磁陀螺流体计算方法模拟了托卡马克聚变等离子体边缘和刮除层中痕量杂质的湍流输运，包括等离子体轮廓梯度的演化。杂质离子的源函数是从预先确定的测量和计算的电子碰撞电离截面数据动态计算的。模拟描述了产生和进一步被动湍流E-交叉-B平流的杂质的间歇性波动和相干的对流结构（斑点）的刮除层。
2014-08-21 physics.plasm-ph
Ionization potential depression and optical spectra in a Debye plasma model
我们展示了如何在致密等离子体的光谱是由能级的移动，以及由于与等离子体粒子的碰撞加宽。在最低近似下，与等离子体粒子的相互作用由RPA介电函数描述，导致连续谱边缘的德拜位移。在玻恩近似下计算了束缚态的展宽。电离势的抑郁症以及英格利斯-泰勒效应的作用。当应用于WDM光谱时，模型计算必须改进以超越最低（RPA）近似。
2017-09-21 physics.plasm-ph
HIR: A collisional-radiative model for hydrogen ionization in plasma with anisotropic fast ions
Budker Institute of Nuclear Physics（布德核物理研究所）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）；Novosibirsk State Technical University（新西伯利亚国立技术大学）
介绍用于计算热等离子体中氢原子电离相关情况的HIR软件包，基于稳态碰撞辐射模型，分析了逐步电离对快原子平均自由程等的影响，发现快离子分布各向异性影响小，还计算了氢原子电离成本，该软件包可在GitHub获取。
2026-07-29 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Ionization enhanced ion collection by a small floating grain in plasmas
结果表明，在小颗粒附近的电离事件可以增加其表面的离子通量。在这方面，电子碰撞电离的效果是完全类似的离子中性共振电荷交换碰撞。这两个过程都产生了慢离子，这些慢离子无法克服谷物的电吸引力，最终落在谷物表面。电离和离子-中性碰撞的相对重要性大致由相应频率的比率给出。我们已经评估了这个比例的氖和氩等离子体，以证明电离增强的离子收集确实可以是一个重要的因素，在现实的实验条件下影响粮食收费。
2011-12-01 physics.plasm-ph
Observation of ionization-mediated transition from collisionless interpenetration to collisional stagnation during merging of two supersonic plasmas
我们提出了空间和时间分辨的实验数据的头上合并，超音速等离子体射流（氩/杂质混合物）在最初的碰撞制度逆流离子。合并开始于无碰撞的相互渗透，然后过渡到碰撞停滞。这种跃迁是由于实验推断的平均电离能级的上升，使逆流离子-离子平均自由程迅速减小，从而解释了无碰撞相互作用向碰撞相互作用跃迁的一种特殊机制，并对具有复杂状态方程的等离子体的碰撞性和电离模型进行了约束.
2015-05-01 physics.plasm-ph
Ionization-Induced Electrostatic Hose Instability in Electron-Beam-Sustained Plasmas
Sino-French Institute of Nuclear Engineering and Technology, Sun Yat-Sen University（中山大学中法核工程与技术学院）
发现电子束维持等离子体中由束流与电离产生的等离子体耦合驱动的新型静电软管不稳定性，发展了线性理论并通过PIC/MC模拟验证。
2026-06-16 physics.plasm-ph
Creating localized plasma wave by ionization of doped semiconductors
局域等离子体波可以通过突然电离具有空间周期性掺杂剂密度的非本征半导体来产生。在冶金结处的内置静电势与电子密度波纹相结合，提供了在电离时激发持久等离子体波的确切初始条件。这种方法可以产生频率在几太赫兹到亚太赫兹之间的等离子体波，而没有实质性的阻尼。滞留的等离子体波可以种子后向拉曼放大在很宽的范围内的共振频率，直到极紫外区。啁啾波矢量和弯曲的波前允许在纵向和横向维度上聚焦放大的光束。这种方法的主要限制似乎是从固态材料获得足够低的等离子体密度，以避免碰撞阻尼。
2019-07-03 physics.plasm-ph
Ionization Dynamics in Intense Laser-Produced Plasmas
Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；Laboratory for Laser Energetics（激光能量学实验室）；University of Alberta（阿尔伯塔大学）；Department of Physics, University of Alberta（阿尔伯塔大学物理系）；Department of Physics and Astronomy, University of Rochester（罗切斯特大学物理与天文系）；University of Rochester（罗切斯特大学）
强激光照射下，氩等离子体的电离动态显示延迟响应和分步过程对电离状态至关重要，挑战了传统对低能光子电离贡献的认知。
2026-01-20 physics.plasm-ph
Kinetic ionization and recombination coefficients in the dense semiclassical plasmas on the basis of the effective interaction potential
本文在有效相互作用势的基础上，研究了稠密半经典氢等离子体的电离和复合系数。为此，我们采用Bohr $-$ Lindhard方法和相函数方法，计算了电子俘获和电离截面。在微扰理论的框架下计算了电子俘获截面。有效相互作用势，它考虑到在大距离和短距离的量子衍射效应的屏蔽效应，被使用。研究结果表明，随着等离子体参数的变化，电离系数随密度和（或）耦合参数的增加而减小，而复合系数随密度和（或）耦合参数的增加而增大。
2019-08-26 physics.plasm-ph
Phenomenological rate formulas for over-barrier ionization of hydrogen and helium atoms in strong constant electric fields
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf（杜塞尔多夫海因里希·海涅大学）
本文研究强恒定电场中氢、氦原子的非相对论越过势垒电离，通过结合Stark效应和电子发射角展宽扩展隧穿速率，并提出远OBI区域的解析公式，得到与数值数据吻合且适用于宽场强范围的紧凑电离速率表达式。
2025-06-11 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Anisotropic field ionization in nano-clusters mediated by Brunel-electron driven plasma waves
本文通过粒子模拟揭示了激光-团簇相互作用中由Brunel电子激发等离子体尾场驱动的各向异性场电离新机制，该机制在少周期脉冲下形成沿偏振轴的高度电离棒状核心，为纳米靶电离的位点特异性控制提供了新途径。
2023-08-15 physics.optics physics.plasm-ph
Comment on "Plasma ionization by annularly bounded helicon waves" [Phys . Plasmas 13, 063501 (2006)]
螺旋波理论的新古典计算有一个根本性的缺陷。利用磁场和它的旋度之间的比例关系来导出描述螺旋波传播的亥姆霍兹方程;然而，根据斯托克斯基本定理，磁场的旋度必须垂直于对局部旋度有贡献的那部分磁场。对运动方程的重新检验表明，在完全电离的中性介质中，只有电磁波通过恒定压力的静止区域传播。
2009-01-22 physics.plasm-ph
Plasma heating power dissipation in low temperature hydrogen plasmas
建立了电晕平衡下低温等离子体功率耗散的理论框架。该框架是基于基本守恒定律和反应截面，只有弱敏感等离子体参数，如电子温度和密度。将该理论应用于低温氢原子和分子实验室等离子体，计算了等离子体加热功率耗散到光子发射、电离和化学势的情况。计算的光子发射进行比较，最近的实验结果。
2015-10-08 physics.plasm-ph
Modeling of Inelastic Collisions in a Multifluid Plasma: Ionization and Recombination
使用在先前工作中引入的框架[{Phys. Plasmas} \textbf{22}，093512（2015）]来制定多流体等离子体中的电离和复合碰撞的模型。详细讨论了电子诱导电离和三体复合碰撞中各向同性散射的密度、动量和能量的交换源项。细致平衡的原则在微观层面上得到加强。我们描述了如何将标准的碰撞辐射模型的多流体方程使用目前的配方。给出了氢原子碰撞-辐射速率方程的数值解，以突出多流体效应对动力学的影响。
2016-05-20 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Ionization potential depression in degenerate plasmas and Pauli blocking of multi-electron ions
University of Rostock（罗斯托克大学）
基于量子统计方法，研究自由电子简并条件下部分电离等离子体的组成，考虑泡利阻塞效应，提出介质中薛定谔方程近似，给出电离度和莫特效应新结果。
2026-06-15 physics.plasm-ph
Quasi-monoenergetic Electron Beams from Laser-plasma Acceleration by Ionization-induced Injection in Low- density Pure Nitrogen
本文报道了用激光驱动4 mm长的氮气射流对电子束进行130 MeV的尾场加速。通过使用中等的激光强度（3.5*10^18 W.cm ^（-2））和相对较低的等离子体密度（0.8*10^18 cm^（-3）至2.7*10^18 cm^（-3）），我们已经实现了激光传播的稳定状态，从而稳定地产生电子束。实验研究了驱动激光能量与激光-等离子体通道和电子束参数的关系。所产生的电子束的质量进行了讨论的电离诱导注入机制的框架内。
2014-10-13 physics.plasm-ph
High Resolution Ionization of Ultracold Neutral Plasmas
集体效应，如波和不稳定性，是我们对大多数等离子体现象的理解不可或缺的。我们已经能够研究这些在超冷中性等离子体的初始密度分布，通过空间调制的电离激光强度的形状。我们描述了一个中继成像系统的光电离束，使我们能够创建更高的分辨率的功能和它的应用扩展到较短的波长的离子声波的观察。我们还描述了形成雕刻密度分布，以创建快速膨胀的等离子体进入真空和流动等离子体。
2011-12-30 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Partial-Ionization Deconfinement Effect in Magnetized Plasma
在部分电离的等离子体中，离子可以处于不同的电离状态，为了多离子碰撞传输的目的，每个电荷状态可以被描述为不同的流体。在两个电荷状态的情况下，运输推动等离子体走向平衡，这被发现是一个组合的局部电荷状态平衡和广义的收缩关系的离子流体代表不同的电荷状态。结合起来，这些条件导致离子的戏剧性解除限制。这种解除限制发生在与多离子交叉场传输时间尺度类似但不相同的时间尺度上，而不是完全电离等离子体中的电子-离子传输时间尺度。由于局部电荷状态平衡加强了离子流体组分的抗磁漂移速度的差异，这又导致了由于离子-离子摩擦引起的交叉场传输，因此发生去约束。
2022-10-16 physics.plasm-ph
Determination of hybrid and direct laser acceleration dominated regimes in a 55fs laser driven plasma accelerator with ionization induced injection
利用55fs激光驱动等离子体加速器，研究了不同加速机制（直接激光加速（DLA）和尾流场）对等离子体加速的影响。在较低的电子密度，电子加速可以主要归因于DLA电离诱导注入。随着密度的增加，尾流场的作用越来越大，导致混合制度，并在密度高于自注入阈值，实验观察到的DLA和尾流场的贡献是可比的。在纯氮靶的情况下也观察到了主导DLA机制。使用EPOCH代码进行的2D PIC模拟证实了上述情况，并且还显示了表面波的产生，被认为是DLA预加速的潜在机制。
2019-08-08 physics.plasm-ph
Effect of the reference electrode size on the ionization instability in the plasma sheath of a small positively biased electrode
众所周知，在浸入弱电离等离子体中的正偏压电极附近的附加电离是电极电流-电压特性中的滞后和电流自振荡上升的原因。在这里，我们从实验和理论上表明，在某些条件下，这些现象不能被正确地解释，一旦考虑单独的参考电极的电流-电压特性。结果表明，根据电极面积与参比电极面积的关系，可以将小电极分为三组。每个组的特征在于其自身的收集电流对偏置电压的依赖性。
2010-12-29 physics.plasm-ph
On the ionization equilibrium of hot hydrogen plasma and thermodynamic-consistency of formulating finite internal partition functions
在非理想氢等离子体系统中，研究和分析了化学图像中的化学相容性有限内部配分函数（IPF）问题，揭示了文献中广泛使用的化学配分函数中的不准确性和不一致性。在这里进行的分析，虽然执行的纯非理想氢等离子体的最简单的情况下，它显示了问题的所有具体特征，并可扩展到一般情况下的复杂的多组分等离子体混合物。给出了自由能构型分量可分性的判据，并给出了该问题的精确一致的表述。所提出的标准和引入的一致性制定的问题，明确在文献中的其他配方的歧义，并提供了一个更好的理解的问题。一个说明性的例子表明，所提出的一致性制定和条款的重要性，必不可少的热力学一致性，这是通常被忽视的其他作者在文献中的简单性和有效性。
2010-10-06 physics.plasm-ph
Sound Absorption in Partially Ionized Hydrogen Plasma and Heating Mechanism of Solar Chromosphere
利用中性氢原子电子碰撞电离的Wannier截面，计算了电子碰撞电离率和两电子复合率随温度的变化关系。导出了电离度偏离平衡值时的熵产生和功率耗散。这是所得到的伴随化学反应的熵产生的一般公式的特殊情况。计算了声波的阻尼率，并考虑了电离过程占主导地位的条件。提出了太阳色球加热机制的准经典近似。对液体和晶体中阻尼率的几种类似现象作了简要的讨论，例如，一杯啤酒或英国盐溶液发出的震耳欲聋的声音。从第一性原理出发，导出了氢等离子体二阶或体（或体积）粘滞系数的显式表达式。这是第一次从第一原理计算出第二粘度。
2020-10-28 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
On the anomalous extreme ultraviolet emission lines in helium-hydrogen plasma
本文结合氦-氢等离子体中最近观测到的谱线讨论了光子德布罗意波的概念。
2003-11-19 physics.gen-ph physics.plasm-ph
Effect of a plasma grating on pump-probe experiments near the ionization threshold in gases
计算了强泵浦脉冲和弱探测脉冲之间的干涉引起的等离子体密度空间调制引起的相移。建议最近的实验[Loriot等人，Opt. Express v.17，13429（2009）]观察到来自该等离子体光栅而不是来自高阶克尔效应的有效双折射。
2011-09-14 physics.atom-ph physics.optics physics.plasm-ph
Viscosity of a multispecies plasma containing hydrogen and high-Z ions
含氢和高Z离子物质的材料被用于各种高能量密度物理（HED）应用中，并且随着这些物质成为完全电离的多物质等离子体，研究它们的输运性质变得越来越重要。特别是，显着的实际利益，是等离子体粘度的分析，因为它可以确定的HED系统的稳定性和湍流特性。D. Ryutov [Phys.Plasmas 3，4336（1996）]指出，在多物种等离子体中存在大量的氢可以显著地提高其粘度。本文详细分析了这种效应，并精确计算了相应的粘滞系数。
2014-08-15 physics.plasm-ph
Average-atom Ziman resistivity calculations in expanded metallic plasmas: effect of mean ionization definition
本文在平均原子模型下用Ziman公式计算膨胀B、Al、Ti、Cu等离子体电阻率，提出剔除准束缚态贡献的平均电离定义，与实验最佳吻合。
2023-09-05 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Plasma density effects on the electron impact ionization
研究稠密等离子体中电子碰撞电离，提出基于离子动力学涨落的电离能分布函数计算电离势降低，并推导出可解析计算的碰撞截面新表达式，与实验结果一致。
2023-09-13 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Ionization waves (striations) in low-current DC discharges in noble gases obtained with a hybrid kinetic-fluid model
本文采用混合动力学-流体模型研究了惰性气体直流放电低电流等离子体柱中的电离波（条纹）。耦合的解决方案的动力学方程的电子，离子的漂移扩散方程，和泊松方程的电场澄清的等离子体分层的性质，在正柱和近电极效应。一个简化的两能级激发电离模型的条件时，由于逐步电离，气体加热，电子之间的库仑相互作用的非线性效应可以忽略不计。证实了非局域效应是低等离子体密度下直流放电中运动条纹形成的原因。氖中S、P、R型和氩中S型自激波的计算值与实验值符合较好。阐明了氦等离子体对分层稳定的原因。结果表明，当电离率是电场的非线性函数时，维持分层等离子体比无条纹等离子体更有效。然而，电离率对电场的非线性依赖性是不需要等离子体分层。氖中S、P和R型的条纹存在最小或没有电离增强。在我们的模拟中已经证明了柱长度对波性质的影响。
2022-12-11 physics.comp-ph physics.plasm-ph
The effect of ionization on the populations of excited levels of C IV and C V in tokamak edge plasmas
密度<1023 - 1024 m-3的等离子体中离子的激发能级的主要布居和减少机制分别是来自离子的基态的电子碰撞激发和辐射衰变，其中大部分电子布居处于电离级的基态。电子碰撞电离主要发生在从一个基态到下一个更高的电离阶段。然而，问题是，在某些情况下，电离是否也会影响激发能级的粒子数。这将特别适用于那些涉及瞬时事件的情况，如实验室血浆中的杂质流入。电离的重要性，在人口的激励水平的离子在等离子体中的典型的托卡马克边缘的C IV和C V电离阶段进行分析。重点是那些能级引起的转变，大多数用于诊断目的。碳被选中，因为它是一个重要的污染物射流等离子体，它是占主导地位的低Z杂质之前，安装的ITER类壁，仍然存在于等离子体安装后。直接电子碰撞电离和激发能级被认为是。由于文献中缺乏原子数据，进行扭曲波灵活原子代码计算以产生所需的电离截面。
2013-05-13 physics.atom-ph physics.plasm-ph
VUV diagnostic of electron impact processes in low temperature molecular hydrogen plasma
提出了诊断电晕平衡下氢分子等离子体过程的新方法，如电离、高振动能级的产生、激发解离成单重态和三重态以及亚稳态的产生等。该方法是基于等离子体过程的速率系数和最低的单重态和三重态跃迁，即莱曼带（$B^1Σ^+_u \rightarrow X^1Σ^+_g$）和分子连续（$a^3Σ^+_g \rightarrow b^3Σ^+_u$），在真空紫外波长范围内的氢分子的光学发射光谱的比较。自旋允许和/或自旋禁止激发的速率系数的比较减少了由电子能量和分子振动能级的非平衡分布引起的不确定性，这通常在等离子体源中知之甚少。所描述的方法被施加到估计在灯丝电弧放电的各种等离子体过程的速率。
2015-06-04 physics.plasm-ph
Ionization wave propagation on a micro cavity plasma array
在p-Si基片上制备了倒金字塔腔微腔等离子体阵列。每个空腔都充当微观介质阻挡放电。在大气压下在氩气中工作，并在约10 kHz的高电压下激发，每个腔体都会产生局部微等离子体。实验表明，单个腔体之间存在强相互作用，导致波状光发射结构沿阵列表面传播。这一现象的数值研究，使用计算机模拟。观测到的电离波传播速度约为5 km/s，这与实验结果吻合得很好。据发现，波的传播是由于连续的贡献的漂移的电子，然后由相邻腔中的等离子体的电子的光致发射种子的腔之间的离子的漂移。
2011-08-23 physics.plasm-ph
An Efficient Ionization Method for Pressure Up To Thousands of Pascals
报道了一种新型的射频天线，该天线由隔离的金属片组成，可以产生压力高达数千帕斯卡的等离子体。其基本机制包括电容耦合、电感耦合和磁镜的轴向限制。采用$1$ ~kW- $13.56$ ~MHz的电源，可在$2500$ ~Pa的压力下可靠地放电，并能稳定地维持放电数十分钟至数小时。这种电离方法特别适用于近空间等离子体推进和其他需要低于大气压的低温等离子体应用。
2018-11-29 physics.plasm-ph
Ionization potential depression and Pauli blocking in degenerate plasmas at extreme densities
新设施在密度非常高的极端条件下探索温暖的稠密物质（WDM）（例如，密度高达50 g cm $^{-3}$的碳），使得电子甚至在100 eV的温度下也是简并的。而在非简并区的相关效应，如德拜屏蔽和它的改进是相关的电离势下降（IPD），新的影响，必须考虑在简并等离子体。除了Fock位移的自能，束缚态泡利阻塞变得重要的密度增加。考虑到这些简并效应，导致电离电位降低，电离度更高。IPD的标准方法，如Stewart-Pyatt和广泛使用的不透明度表（例如，OPAL）不包含泡利阻塞效应的束缚态，使他们无法解释实验与WDM在高密度区。作为例子，给出了碳等离子体电离度的计算结果。
2018-11-30 nucl-th physics.plasm-ph
Bounds imposed on the sheath velocity of a dense plasma focus by conservation laws and ionization stability condition
在过去50年的稠密等离子体聚焦研究中收集的实验数据与鞘层传播的雪犁模型一致，该模型基于磁压驱动等离子体进入前方中性气体和风压阻止其运动之间的假设平衡。由此产生的鞘层速度，或数值比例驱动参数，是已知的近似恒定的装置优化的中子生产超过8个十年的电容器组的能量。本文表明，雪犁假说的有效性，与一些校正，以及鞘层速度对设备参数的非依赖性，有其根源的质量，动量和能量的局部守恒定律耦合电离稳定性条件。鞘层速度的上限和下限都与工作气体的材料常数有关，而与器件的几何形状和电容器组阻抗无关。
2014-08-21 physics.plasm-ph
Ionization of Rydberg atoms embedded in an ultracold plasma
我们研究了嵌入超冷等离子体中的冷里德伯原子的行为。我们证明，即使是深束缚的里德伯原子完全电离在这样的环境中，由于电子碰撞。使用快速脉冲提取的电子从等离子体中，我们发现，过量的正电荷的数量，这是直接相关的电子温度Te，是不强烈的影响电离的里德伯原子。假设一个金-金平衡分布，在类比球状星团动力学，我们估计Te。在不对里德伯原子对等离子体的加热或冷却作出结论的情况下，我们讨论了通过加入里德伯原子来改变等离子体温度的范围。
2005-01-05 physics.atom-ph physics.plasm-ph quant-ph
The virial expansion of the Hydrogen equation of state in comparison to PIMC simulations: the quasiparticle concept, IPD, and ionization degree
Institute of Physics, University of Rostock（罗斯托克大学物理研究所）；National Key Laboratory of Computational Physics, Institute of Applied Physics and Computational Mathematics（计算物理国家重点实验室，应用物理与计算数学研究所）；Institute of Physics, Humboldt University Berlin（柏林洪堡大学物理研究所）
本文通过比较virial展开与PIMC模拟，探讨了氢等离子体在低密度下的性质，分析了准粒子概念、IPD及电离度的影响，验证了PIMC模拟的精度与virial展开的应用范围。
2026-04-23 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
Ionization/dissociation-driven first order phase transitions: on a new class of first order phase transitions
本文通过比较等离子体化学模型与DFT第一性原理模拟，揭示温稠密氢导电相变的等离子体本质，并提出电离/解离驱动的新型一级相变概念。
2025-09-01 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Oxygen molecular plasma at ambient temperature and elevated or high pressure
在研究离子的电离能时，通常忽略离子周围的微观静电场。电离能被认为等于单独原子（分子）的电离能。这里考虑了离子周围的静电场的能量。结果表明，该场的能量有助于降低有效电离能。有效电离能在离域电子的某一临界浓度处可能变为零。这导致原子（分子）的完全电离。对氧分子气体进行了具体计算。
2007-12-17 physics.chem-ph physics.plasm-ph
High-Quality Electron Beams from Beam-Driven Plasma Accelerators by Wakefield-Induced Ionization Injection
我们提出了一种新的和简单的策略，用于在束流驱动等离子体加速器中控制电离诱导的电子捕获。所提出的方法直接利用电尾场从掺杂剂气体中捕获电子，并将它们捕获到加速和聚焦尾相的明确定义的体积中，从而产生高质量的无源聚束。这种注入原理解释的三维粒子在细胞（PIC）的计算使用代码OSIRIS的例子。在这些模拟中，高电流密度的电子束驱动器激发等离子体波在吹出制度内的完全电离的氢等离子体的密度$5\times10^{17} \mathrm{cm^{-3}}$。在被中性氦气污染的嵌入式$100 \mathrm{μm}$长等离子体柱内，尾流场触发电离，捕获限定比例的释放电子，并随后加速。由此产生的电子束具有$1.5 \mathrm{kA}$峰值电流、$1.5 \mathrm{μm}$横向归一化发射度、在GeV能量尺度上0.3%的不相关能量扩展和几个飞秒聚束长度。
2015-06-06 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Modeling of Plasma-Assisted Conversion of Liquid Ethanol into Hydrogen Enriched Syngas in the Nonequilibrium Electric Discharge Plasma-Liquid System
在这项工作中，我们报告了与等离子体-液体系统中液体乙醇等离子体转化为富氢合成气相关的实验和理论研究的最新结果，其中使用可用的诊断和数值建模，在具有液壁的气体通道中进行放电。
2008-09-05 physics.chem-ph physics.plasm-ph
Greater than five-order-of-magnitude post-compression temporal contrast improvement with an ionization plasma grating
本文提出利用电离等离子体光栅作为高功率激光的可控光学开关，实现至少3×10^5的时间对比度提升和小于500飞秒的开关时间，且可长时间稳定运行，优于等离子体镜方案。
2024-03-17 physics.optics physics.plasm-ph
Evidence for high-energy and low-emittance electron beams using ionization injection of charge in a plasma wakefield accelerator
利用两个不同长度的锂等离子体源，对等离子体尾场加速器中的电离注入进行了实验研究。用于限制锂的氦气的电离在尾流中注入电子。在加速之后，这些注入的电子在能谱仪上被观察为与驱动束不同的组。它们通常具有数十pC的电荷，几GeV的能量扩展，最大能量高达30 GeV。这组电子的发射率可以比驱动束的初始发射率小许多倍。从一个等离子体长度到另一个的捕获电荷的能量标度是一致的等离子体尾场的井喷理论。
2015-10-06 hep-ex physics.acc-ph physics.plasm-ph
Optimization of laser-plasma injector via beam loading effects using ionization-induced injection
在激光驱动的等离子体尾场的电离诱导注入的模拟表明，高品质的电子注入器在50-200 MeV的范围内，可以实现在一个定制的密度分布的气体电池。使用PIC代码Warp与现有的实验条件下的参数接近，我们表明，浓度的$\mathrm{N_2}$在氢等离子体与定制的密度分布是一个有效的参数，通过控制之间的相互作用的电子束加载效果和变化的加速场的密度分布来调整电子束的性能。对于给定的激光等离子体结构，在适当的归一化激光振幅$a_0=1.6$和最大电子等离子体密度$n_{e0}=4\times 10^{18}\,\mathrm{cm^{-3}}$的情况下，最佳浓度导致产生150 MeV电子的稳健结构，均方根能量扩展为4%，光谱电荷密度为1.8 pC/MeV。
2017-11-05 physics.acc-ph physics.plasm-ph
The Secondary Ionization Wave and Characteristic Map of Surface Discharge Plasma in a Wide Time Scale
电压分布随不同时间尺度的变化会导致沉积能量和电流体动力的重新分布，但其机理和标度律尚不清楚。在理论和数值分析的基础上，我们发现当电子密度下降到一个临界水平而电压仍在上升时，在电压上升的斜坡上会形成二次表面电离波。提出了大气压下1~ns ~ 0.1~s时间尺度的能量和电流体动力特性图，为表面放电的目标导向设计打开了大门。
2020-05-19 physics.app-ph physics.plasm-ph
Phase Space Dynamics of Ionization Injection in Plasma Based Accelerators
采用理论和粒子模拟方法研究了等离子体尾流场中电离诱导注入过程中束流相空间的演化。注入过程导致特殊的纵向和横向相位混合，导致最初的快速发射度增长，然后振荡，衰减，并最终缓慢增长到饱和。这种演变的分析理论，包括注入距离（时间），加速距离，尾场结构，和非线性空间电荷力的影响。在低和高空间电荷制度的发射度的公式。通过PIC模拟验证了理论，并获得了良好的协议。这项工作显示了如何超低发射率光束可以使用电离诱导注入产生。
2013-06-18 physics.acc-ph physics.plasm-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
Nano-scale electron bunching in laser-triggered ionization injection in plasma accelerators
电离注入是利用等离子体尾场加速产生高质量电子束的一种可控注入方案。由于相位相关的隧道电离率和非线性尾流内的捕获动力学，尾流内电子的离散注入被非线性地映射到电子被捕获的位置处的束的离散最终相空间结构。这种现象进行了理论分析和检查的三维粒子在细胞模拟表明，三维效应限制调制的波数之间的$> 2k_0$和约$5k_0$，其中$k_0$是注入激光的波数。这样的纳米尺度聚束束可以在其从等离子体离开时通过相干跃迁辐射来诊断，并且可以在通过谐振波荡器时用于生成高功率紫外辐射。
2015-10-06 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Ionization rate and plasma dynamics at 3.9 micron femtosecond photoionization of air
中红外光参量啁啾脉冲放大器（OPCPA）的出现，引起了人们对基于毫焦、飞秒脉冲的中红外光参量啁啾脉冲放大器的兴趣。由于隧穿电离是这些高强度激光-物质相互作用的基本第一阶段，因此表征该过程对于理解飞秒激光和自聚焦的衍生专题研究至关重要。在这里，我们报告建设弹性微波散射为基础的测量总电子数，电子数密度，和光电离率产生的3.9微米飞秒中红外隧道电离大气空气。因此，我们确定的光电离率范围为5.0 × 10 - 6 $^{8}$-6.1 × 10 - 6 $^{9}$ s $^{-1}$的辐射强度1.3 × 10 - 6 $^{13}$-1.9 × 10 - 6 $^{14}$ W/cm $^{2}$，分别。所提出的方法铺平了波精确列表中红外光电离率的强度和气体类型的广泛范围内，并研究等离子体动力学在中红外光谱。
2022-10-08 physics.optics physics.plasm-ph
Modeling of Ionization and Recombination Processes in Plasma with Arbitrary Non-Maxwellian Electron Distributions
本研究提出两种基于麦克斯韦分解策略拟合非麦克斯韦电子分布的方法，应用于磁重联加速电子分布与太阳风截断κ分布场景，发现非麦克斯韦分布会使基于麦克斯韦或κ分布假设的等离子体温度诊断出现高估。
2025-06-17 astro-ph.SR physics.plasm-ph
The Nonlinear Ohm's Law: Plasma Heating by Strong Electric Fields and its Effects on the Ionization Balance in Protoplanetary Disks
气体的电离态在原行星盘的磁流体动力学中起着关键的作用。然而，电离状态可以依赖于气体动力学，因为由MHD湍流诱导的电场可以加热等离子体，从而影响电离平衡。为了研究这种非线性反馈，我们构建了一个电离模型，其中包括等离子体加热的电场和碰撞电离加热的电子，以及充电的尘埃颗粒。结果表明，当等离子体粘附在晶粒上是主要的复合过程时，气体中的电子丰度随着电场强度的增加而减小。这是电子与颗粒碰撞的自然结果，其频率随着电子的随机速度而增加。电子丰度的降低可能导致MHD湍流的自我调节。在某些情况下，不仅电子丰度，而且电流随电场强度在一定的电场范围内的增加而减小。由此产生的N形电流-场关系违反了非相对论MHD的基本假设，即电场由电流密度唯一确定。在更高的场强下，碰撞电离导致电流的突然增加，正如先前的研究所预期的那样。我们发现该放电电流是多值的（即，电流-场关系是S形的），并且中间支路是不稳定的。N/S型电流-场关系在原行星盘某些部位的MHD湍流演化中可能产生滞后。
2014-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
