一类尘埃等离子体中的非线性尘埃声波的研究

研究了由大小相等的冷尘埃颗粒和热等温电子、离子组成的未磁化的尘埃等离子体系统,运用约化摄动法从该系统的运动方程组中得出KP（Kadom tsev-Petviashvili）方程,给出了该方程的一个孤立波解,通过数值计算得到孤立波的波速、振幅和波宽与离子和电子的温度比、尘埃颗粒带电量和离子带电量比的数值关系。     

弱横向扰动下的热尘埃等离子体中的尘埃声孤波

文章研究了弱横向扰动下的含有非热离子、尘埃颗粒电荷变化的热尘埃等离子体,利用约化摄动法得到了描述尘埃声孤波的(3+1)维Kadomtsev-Petviashvili方程。结果表明,与在一维空间传播的尘埃声孤波相比,弱横向扰动会减小三堆尘埃声孤波的振幅,而使宽度增大,而且,稀疏形孤立波和压缩形孤立波均可出现。结果还表明,非热离子分布会显著改变尘埃颗粒的电荷数.     

含有非热力学平衡离子和尘埃颗粒电荷变化的热尘埃等离子体中的尘埃声波

使用约化摄动法得到了描述含有尘埃颗粒电荷变化、非热力学平衡离子和玻尔兹曼分布的电子的热尘埃等离子体中尘埃声波修正的KdV(mKdV)方程.并对孤立波受尘埃流体、离子和电子的温度,非热力学平衡快离子参数,尘埃电荷变化以及尘埃颗粒、离子和电子数密度的影响进行了数值模似.     

任意尘埃大小分布对非磁化尘埃等离子体中包络孤波的影响

研究了包含尘埃颗粒以及玻尔兹曼分布的离子和电子的非磁化尘埃等离子体中的非线性包络孤波.运用约化摄动方法得到了(1+1)维非线性薛定谔方程,并通过数值方法分析了任意尘埃大小分布对非线性色散关系以及群速度的影响.此外,对包络孤波的振幅和宽度也进行了研究.     

热尘埃等离子体中尘埃声波的调制不稳定性

通过约化摄动法,得到了描述具有2种离子温度且尘埃微粒电荷可变的热尘埃等离子体中尘埃声波的非线性薛定谔方程,并研究了热尘埃等离子体中低温离子未受扰动的数密度、低温离子温度、高温离子未受扰动的数密度、高温离子温度、尘埃微粒的温度对尘埃声波调制不稳定性的影响.结果表明,具有2种离子温度且尘埃微粒电荷可变的热尘埃等离子体中尘埃声波是调制稳定的,低温离子未受扰动的数密度是影响尘埃声波调制不稳定性的主要因素.具有2种离子温度且尘埃微粒电荷可变的热尘埃等离子体中仅存在暗孤子.     

绝热放电和粒子碰撞对磁化等离子体中三维尘埃声孤子波的影响

考虑了尘埃绝热放电、外磁场和碰撞等因素对尘埃等离子体动力学行为的影响,运用约化摄动法,得出三维尘埃声孤子波的KdV方程.研究结果表明,仅仅存在稀疏型孤立波,而且z方向波矢、离子温度和电子-离子数密度之比(μ)等因素对孤立波的波幅和波宽都有显著影响,外磁场和碰撞频率只对波宽有影响.在研究波宽随μ的变化规律时,发现μ存在一个临界值μc,当μcμ时,波宽随μ的增大而减小.     

含有双温非热离子的尘埃等离子体中的非线性尘埃声孤波

使用约化摄动法得到了含有双温非热离子的尘埃等离子体中的KdV方程.结果表明,双温满足非热分布的离子会严重影响着尘埃声孤波的结构,而且,该体系中稀疏形孤波与压缩形孤波共存.     

双温非热尘埃等离子体中的二维尘埃声孤波

使用约化摄动方法得到了高阶横向扰动下的含有双温非热离子的无磁化尘埃等离子体中的KP方程.研究结果表明,高阶横向扰动会使孤波的振幅减小,而使宽度增大,双温非热离子的存在会严重影响着尘埃声孤波的结构,而且,稀疏形孤波与压缩形孤波均可能出现.     

含有双温非热离子的热尘埃等离子体中的尘埃声孤波

使用约化摄动方法得到含有双温非热离子的无磁化热尘埃等离子体中的KdV方程.研究结果表明,尘埃流体的温度会严重影响尘埃声孤波的结构,而且允许稀疏形孤波与压缩形孤波共存.     

包含双温非热离子的尘埃等离子体中的三维尘埃声孤波

考虑高阶横向扰动的因素,使用约化摄动方法得到描述含有双温非热离子的无磁化尘埃等离子体中的尘埃声波的(3+1)维KP方程.详细讨论一些尘埃等离子体系统参数如电子与非热高温离子数密度v与μh、快离子数λ(α)、低温非热离子与电子的温度比1β、非热双温离子温度比2β对尘埃声孤波性质的影响.研究结果表明:这些因素均可显著影响和改变孤波结构.在考虑双温非热离子后,稀疏形孤波与压缩形孤波的临界条件也发生极大变化.     

含有非热离子及尘粒电荷变化的尘埃等离子体中的KP方程

使用约化摄动法得到含有非热离子、尘粒荷电变化的热尘埃等离子体中的KP方程.结果表明,非热离子分布会严重影响尘粒的电荷数.而且,高阶横向扰动的存在使得尘埃声孤波的振幅减小,而宽度增大.同时,该体系中稀疏形孤波和压缩形孤波共存.     

含有双温非热离子的热尘埃等离子体中二维尘埃声孤波

以含有双温非热离子的无磁化热尘埃等离子体为研究对象,使用约化摄动方法得到了描述有限小振幅波动的KP方程.研究结果表明,尘埃流体的温度及两种不同温度满足非热分布的离子会严重影响和改变着尘埃声孤波的类型与结构,系统中既可能出现稀疏形孤波也可能出现压缩形孤波,而且,孤波的振幅与宽度亦有明显改变.     

双温非热尘埃等离子体中的孤波

使用约化摄动方法得到了高阶横向扰动下的含有双温非热离子的无磁化尘埃等离子体中的MKP方程.经数值模拟分析可知,在该尘埃等离子体中,孤波的振幅和宽度均会随系统参数变化.     

尘埃等离子体动力学方程的一类行波解

本文借助齐次平衡法原理和Riccati方程方法获得尘埃等离子体动力学方程的行波解及孤立波解,并用Matlab作图说明．     

等离子体中的非线性薛定谔方程

对等离子体中的包络载波的声波进行了研究，并将其运动归结为非线性薛定谔方程予以描述．     

激波与堆积粉尘相互作用

实验中利用带示踪粒子的X光脉冲摄影和阴影摄影技术,成功拍摄了激波与堆积粉尘作用后粉尘内部的波系图像和波后卷扬粉尘云的形状,进而测得入射激波倾斜角、透射激波倾斜角和波后物质界面折射角。在此基础上,利用相关理论对该流场进行分析,确定出该堆积粉尘状态方程中中的待定系数。计算结果与测试结果符合较好。