磁约束等离子体中的射频波电流驱动和流驱动

射频波可以进入聚变等离子体,通过无碰撞机制将能量和动量沉积于其中,在加热等离子体的同时,还可以驱动等离子体电流和等离子体流.等离子体电流的非感应维持是托卡马克类型聚变装置稳态运行的关键,而电流剖面的控制及等离子体流的存在对于抑制磁流体不稳定性、建立和维持高性能的约束模式至关重要,因此射频波电流驱动和流驱动在磁约束聚变等离子体物理研究中有重要意义.本文从等离子体中波与粒子相互作用的基本物理出发,对磁约束等离子体中射频波电流驱动和流驱动的研究现状、面临的挑战、以及可能的研究趋势进行了简要评述.几个关键问题被特别指出,包括:共振吸收机制与高密度下射频波电流驱动效率衰减的内在联系;非共振驱动机制的可行性探讨;从动量获取和动量弛豫的平衡关系出发探索共振机制下提高驱动效率的可能性;流驱动中射频波的直接驱动和间接驱动效应,尤其是射频波有质动力效应;射频波耦合和传播过程中复杂的非线性过程对电流驱动和流驱动的影响等.     

尘埃等离子体中尘埃电子孤立波

尘埃等离子体由电子、离子和大小为微米量级的强带负电的颗粒组成.由于它广泛存在于聚变反应器边缘区、彗星、行星环以及低温等离子体材料加工装置中,因此,近年来,对尘埃等离于体中的尘埃运动特性和集体效应的研究越来越引起人们的兴趣最近,Shukla等人研究了非磁化尘埃等离子体中的集体效应.他们假定波的相速远大离子的热速度而远小于电子热速度,尘埃振荡频率大于离了     

含杂等离子体中的非线性Langmuir波

非线性Langmuir波在激光聚变、空间等离子体相干结构以及等离子体湍流过程中占有十分重要的地位,它的研究一直受到人们的普遍关注,1972年Zakharov等人研究了非磁化等离子体中Langmuir波与离子声波的非线性耦合,导出了著名的Zakharov方程,1982年Rao等人在更一般条件下得到了Langmuir波缓变振幅与低频静电密度扰动的非线性耦合方程级,并采用小参量展开法,求出包络孤立子解,近年来     

磁化等离子体波导中的一种新型波

发现磁化等离子体波导中存在一种有准静态特性的新型波,此种波在现有文献中未见报道。导出了此种波的场分量表达式并对其性质进行了分析,数值计算结果证实了理论分析。     

光致表面等离子体波技术及其应用

激光和金属表面的作用可以形成表面等离子体波 (SPW) ,基于SPW技术发展了许多探测和加工技术 .本文主要介绍激光和金属表面作用产生表面等离子体波的机制以及SPW技术在一些领域的最新应用情况 ,例如精密角度传感器、液体传感器及内表面成像技术     

TC-1对近地磁尾地向等离子体团的观测

分析了2004年07月~ 09月双星计划TC-1卫星在磁尾的磁场数据, 发现近地磁尾存在等离子体团(plasmoid). 给出了TC-1对近地(X > &;#8722;13R_E处)等离子体团的观测结果. 根据等离子体团内磁场结构的不同, 分析两个事件: 2004年09月14日磁环(magnetic loop)型的等离子体团具有闭合磁力线结构, 2004年08月06日磁通量绳(magnetic flux rope)型的等离子体团具有开放磁力线结构. 两个事件与背景流场相比都具有高速地向速度. 粒子可以沿着开放的磁力线从磁通量绳逃逸出来, 而磁环由于其闭合磁力线结构可以束缚住粒子. TC-1对磁尾地向等离子体团的观测又一次为多X线重联在磁尾的发生提供了证据并表明重联地点应该位于X <&;#8722;10 RE的磁层尾部区域.     

激光等离子体尾波场加速器中光学注入方法研究进展

激光等离子体尾波场加速器(LWFA, laser wake-field accelerator)作为一种新兴的台面型电子加速器, 在越来越受到广泛关注的同时, 也遇到了注入电子束团的来源、电子束团的俘获、加速电子束团的控制等问题, 因此迫切需要寻找满足飞秒精度且易于实现的电子注入方法. 光学注入法作为一种可控的内注入法, 充分利用超短超快激光脉冲间相互碰撞后能预加速电子的特点, 以等离子体中的背景电子为电子源, 在等离子体尾波场中实现了对电子束团的有效注入、俘获、加速, 得到了低能散、小发散度、短脉宽的高质量电子束团. 该文简单阐述了LWFA中电子注入所面临的困难和现有的主要注入方法, 综述了光学注入法的整个发展过程及最新研究进展, 并以CPI(colliding pulse injection)为例讨论了如何用哈密顿量来研究LWFA中电子的注入俘获问题, 希望能对该领域的研究提供一些新的思路.     

压电材料的裂尖对数奇异性

对于各向异性体平面问题,其裂尖奇异性的研究常采用Lekniskii公式和Stroh公式,如弹性材料和压电材料.与已有文献所得结果不同的是,本文报道了压电介质中的裂尖对数奇异性.对于一均匀各向异性压电介质中的半无限长裂纹,研究表明,当r趋于0时(r为裂尖至考察点的距离),其裂尖奇异性为r~(-1/2),或为r~(-1/2)Inr,r~(-1/2)In~2r和r~(-1/2)In~3r,这取决于边界齐次方程根的重数及重根性质.     

山西温泉林场红尾伯劳的生态习性观察

2006年-2008年5-10月,对山西管涔山国有林管理局温泉林场地区的红尾伯劳的生态习性进行了初步观察.本地区红尾伯劳为夏候鸟,最早迁来本区为5月10日,最晚迁离本区为10月12日.繁殖期为5-7月,5月下旬开始筑巢,6月初产卵,窝卵数4～6枚,孵化期15～16 d,孵化率83.3%,巢内育雏14～15 d.食物主要以昆虫为主.     

等离子体彗尾中非线性扰动波的讨论

Ⅰ型彗尾作为管状等离子体柱体浸没在太阳风等离子体之中。两类等离子体由切向间断面分开,其自由边界面不断经受着K-H不稳定性效应,由此导致了彗尾中的螺旋状结构以及相应的波运动。一些文章,已运用线性理论进行了分析,但是“非线性演化过程”对扰动波     

磁云边界层中等离子体波的Wind飞船观测

根据Wind飞船上工作频率在4~256 kHz的热噪声接收器(TNR)的等离子体波和相关太阳风与磁场的观测资料, 我们分析了60余个磁云边界层样本中的等离子体波活动, 首次发现磁云边界层(BL)中常常存在不同于邻近太阳风(SW)和磁云体(MC)中的、丰富多姿的等离子体波活动. 它的一些基本特征是: 在电子等离子体频率(f_pe)附近的朗缪尔波增强是磁云边界层中最占优势的一种波活动, 约占总样本数的75%; 朗缪尔波和频率f < f_pe的离子声波活动都增强的事件, 约占所研究样本的60%; 也在一些边界层中于热噪声接收器整个频段内观测到一种宽频带的等离子体波活动增强现象, 约占研究样本的30%, 这在研究样本中的邻近太阳风和磁云体中没有观测到; 此外, 分析还揭示, 电子与质子温度比T_e/T_p≤1时还常能在磁云边界层中观测到离子声波增强活动, 传统的等离子体理论遇到了解释上的困难. 文中的新结果进一步说明磁云边界层是一种重要的动力学结构, 它将对了解磁云边界层物理提供重要的诊断, 也为发展空间等离子体波理论开拓新的空间.     

非线性尘埃-漂移波的局域多峰结构

近十年来 ,尘埃等离子体 ,由于它在空间环境研究和等离子体材料加工过程研究中的广泛应用 ,越来越引起人们的普遍关注 .等离子体中强电尘埃的存在不仅改变了等离子体中的电磁特性 ,修正了原有的波动模式 ,而且可以激发新的极低频的波动模式 .不少作者对尘埃等离子体中的非线性现象进行了研究 ,发现了极低频静电波和电磁波 .Ｌｉｕ等人[1 ] 和Ｃｈｅｎ等人[2 ] 分别研究了非磁化和磁化尘埃等离子体中的非线性尘埃声波 ,并得到了局域孤立结构 .最近 ,Ｃｈｅｎ等人[3 ,4]研究了尘埃等离子体中一种新的极低频的电磁波 ,即尘埃 -阿尔芬波 .研究结…     

一种罕见的泥裂现象

泥裂是一种常见的层面构造,但在新疆维吾尔自治区的喀什至塔什库尔干中巴公路旁所发现的锯齿状泥裂却是极为罕见的现象(图1).从图中可以看到每个锯齿的顶点都有一个小动物的足迹,显然泥裂的形成是受到小动物爬行产生的微小扰动所控制的.图1还显示了一个很值得深入研究的现象,图上部的横向泥裂(Ｆ1)的锯齿比较均匀,下部的纵向泥裂(Ｆ2)则不太规则,而且受到了横向泥裂Ｆ1的控制,在越过横向泥裂之后,Ｆ2泥裂没有再沿动物的足迹裂开.从图1似乎可以进行这样的推论:横向泥裂Ｆ1形成时正中泥巴处于张裂的临界应力状态,当动物从上面爬过时给予的扰动…     

相对论磁化等离子体的关联性质

文献[1]给出计算相对论等离子体关联函数的方法.本文给出磁化等离子体的相对论裸粒子格林函数.如图1所示,均匀外磁场B_0沿Z轴.动量分布函数的一般形式为     

激光拍频波驱动的电子等离子体波的有质动力饱和效应

电子等离子体波的拍频激发在等离子体加热、等离子体诊断、激光等离子体加速器以及在研究电离层等离子体等方面具有广泛的应用。最近,由于激光拍频加速器及Surfatron工作的兴起,电子等离子体波的非线性激发及其对粒子的加速引起越来越多的研究者的兴趣。理论上电子等离子体波的最大振幅可达到波破裂极限,E_p=mcωp/e,对于10~(18)     

激光拍频波激发的Langmuir波的双稳态现象

一、引言 双稳态和滞后效应在非线性光学和非线性振动中是非线性现象。最近,在电子回旋共振中的研究表明单个电子与辐射场的相互作用也呈现出双稳态和滞后效应。本文将要研究的是发生在双频激光与等离子体相互作用中Langmuir波的双稳态和滞后现象。