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…     

地球的尘埃圈

苏联曾在1964年发射了轨道呈椭圆形的"电子"卫星.其中在"电子1号'和"电子3号"卫星上装有流星粒子记录器.当时的测试结果表明,地球的附近存在着稠密的尘埃,可当时并没有引起人们的注意.     

尘埃等离子体中的空洞和尘埃云斑图

在射频放电的尘埃等离子体系统中观察到不同形状的尘埃空洞和复杂的尘埃云斑图. 通过上下调节薄片状照明激光束来观察空洞和尘埃云在二维平面和三维空间的结构和行为. 在尘埃颗粒生长的早期阶段观察到圆形、细环形以及圆形与细环形共存的二维空洞, 其对应的空间三维结构分别为dome状(圆屋顶状), shell状(蛋壳状)以及二者互相嵌套的三维空洞. 在三维dome空洞的上方还观察到复杂的流体状尘埃云斑图. 关于复杂尘埃云斑图的产生和演化过程有待于理论的进一步解释.     

兰州市城市街道尘埃磁学特征时空变化规律

城市环境问题日益受到关注. 兰州市是中国西北典型工业城市之一, 对不同时空条件下兰州市街道尘埃样品的磁学特征进行了研究. 结果表明, 尘埃样品中磁性矿物以假单畴磁铁矿为主; 磁性矿物含量随季节变化显著, 冬春季高, 而秋季低; 磁性矿物含量在工业区、密集街区以及交通要道等区域高. 这些观测表明尘埃样品中的磁性颗粒物来源于自然源和人类活动两方面的贡献. 研究结果指示磁学参数χ_lf和SOFT%能够有效的指示污染物中磁性矿物的含量变化. 磁学方法能够有效、快速和经济的监测城市街道尘埃污染状况.     

太空尘埃粒粒皆宝贝

“幸福灰尘一下子在前面掠过,我身体开始闪闪发光。身边美景也像过眼不忘,旋转飞向你的一方。”这是香港歌星陈慧琳演唱的《幸福灰尘》中的歌词。然而,每天漂浮在空气中的灰尘很少让我们幸福,却不断让我们烦恼,因为这些灰尘让环境变脏,我们不得不动手打扫卫生了。然而,我们不要小看这些尘埃,它们有可能来自太空,科学家会把它们收集起来用于科学研究,甚至可以用来制造新产品和开发新能源。这个时候,肮脏的灰尘就真的变成“幸福的灰尘”了。用飞船收集太空尘埃2006年1月15日,美国的“星尘”号飞船按计划释放出回收舱,装有彗星尘埃样本的回收舱…     

一种新型载流阿尔芬涡旋

等离子体中的低频模对于等离子体输运和约束的研究极为重要。对磁化等离子体中的各种非线性低频波,许多作者作了广泛的研究,但多局限于静态的平衡等离子体。本文探讨了电子成分相对于离子成分运动的低速载流等离子体中的剪切阿尔芬波,得到了一种新的偶极涡旋解。其波动特征受到电子和离子成分相对运动的强烈影响,并且它的传播速度区比通常的静态等离子体中的阿尔芬涡旋多出一个低速区,这可能对于等离子体的反常输运和约束有显     

尘埃图书馆

飘飞的尘埃 对常人而言，尘埃是细微的颗粒，是脱落的死皮，是你我都将“土归土、尘归尘”的状态。然而，对科学家来说，尘埃充满吸引力。地质学家、环境学家和健康学家甚至天文学家，都对风中飘飞的尘埃兴味十足。     

喜马拉雅山中段达索普粒雪芯中夏季风和尘埃信号记录研究

通过粒雪芯δ＾１８Ｏ和主要离子（Ｃａ＾２＋,Ｍｇ＾２＋,ＮＨ＾＋４,ＳＯ＾２－４和ＮＯ＾－３）的分析表明,该粒雪芯年平均积累量为０．７５ｍ水当量。粒雪芯中δ＾１８Ｏ和主要离子浓度的季节变化表明,达索普冰川中高精度的记录了现代夏季风和尘埃信号。夏季风期间降水中δ＾１８Ｏ值由“降水量效应”所控制,雪层中较低δ＾１８Ｏ值则代表了夏季风信号。亚洲中部干旱半干旱区的春季尘暴输入是造成粒雪芯中Ｃａ＾２＋,Ｍｇ     

存在尘埃粒子的木星环

德国马普太阳系研究所、德国马普核物理研究所和美国马里兰大学研究人员共同研究发现，太阳系中不仅土星存在围绕自身旋转的由尘埃粒子组成的环，木星也存在相应旋转的环，其直径约640000km.研究人员还首次直接测到了木星尘埃粒子的大小，发现其平均大小只有1／1000mm,相当于抽烟时冒出的烟雾颗粒。     

叩问宇宙尘埃：“星尘”探测计划

1999年2月7日，美国航空航天局的“星尘”号太空探测器从肯尼迪航天中心发射升空，准备与周期性彗星“王尔德2”进行历史性的约会。“星尘”号此行雄心勃勃的目的，就是收集星际空间的尘埃，并在2004年拦截“王尔德2”彗星和捕获彗星的尘埃，于2006年把这些尘埃带回地球，供科学家们研究。“星尘”计划是自欧洲航天组织的“吉奥托”探测器于1986年定点飞过“哈雷”彗星和于1992年飞过“26P／GS”彗星之后，人类的探测器首次与若彗相会的任务。不仅如此，该计划也是人类首次尝试把星际尘埃和彗星样本带回地球。这是一项任务期长达7年、需要…     

碰撞等离子体中大振幅离子声波的非线性效应

等离子体波振幅足够大时,相干性和非线性效应将起重要作用,不能简单地采用准线性理论。一些电子被波的势阱俘获后,由于波与粒子相互作用,在相速度V_Φ～ω/k附近分布函数将大大畸变,必须用非线性理论来处理。Hasegawa在讨论大振幅等离子体波非线性效应问题时,他假设电子分布函数在捕获区变平,在非捕获区保持平衡分布。Krapcher等由绝热不变量理论讨论大振幅波驱动电流的问题,但讨论限于一维情形,并且未包括耗散效应的影响。夏蒙棼分析了一种随机效应驱动电流的机制,得到钭波振幅要超过某个随机性阈值时才出现这种机制。但对碰撞对捕获电子非线性效应的影响,或耗散效应的研究在国内外都较少讨论。我们利用离子声波漂移不稳定性使离子声波的振幅增长到足够大时也得到了离子声波非线性朗道阻尼的理论与实验相符合的结果。     

环向等离子体转动对离子能量输运的影响

托克马克等离子体的能量反常输运是等离子体物理及受控热核聚变研究中多年未解决的难题.通常认为,等离子体湍动导致了反常输运.但是,目前依然不清楚:湍动是反常输运的唯一机制或仅为机制之一?因此,其它途径的探索依然是必要的.本文从经典途径分析了等离子体环向流动(或转动)对离子能量输运的影响.这里的基本思想是这样的:托克马克等离子体的转动可使等离子体等压强面(或等内能面)与磁面分离、等T_i面与磁面分离(T_i为离     

关于激光在等离子体中的散射

激光在等离子体中的散射已成为等离子体诊断的最有效的方法之一,利用散射谱可以得出等离子体的电子密度、电子温度、离子温度和磁场强度等信息。从Bowles利用雷达波对电离层的研究以     

受控核聚变研究的新进展

第一颗原子弹的诞生地——美国洛斯阿拉莫斯实验室受控核聚变组的主任德莱塞(H.Dreicer)应谢希德教授邀请来华,在沪期间作了核聚变展望的报告. 德莱塞博士结合激光核聚变中使靶丸有效加热的问题,介绍了他在1977年完成的关于交流等离子体性质的基本研究.离子-电子碰撞的轫致辐射与反轫致辐射是交流电阻率的物理基础.当等离子体波激发后,惠更斯子波因离子关联效应干     

离子声波非线性朗道阻尼的实验研究

电子或者离子波的非线性朗道阻尼是最重要的非线性等离子体实验现象之一。1965年O'Neil,Al'tshul和Karpaman等人理论预言,大振幅的电子或离子波的振幅衰减并不是像线性理论表明的按指数衰减规律。1972年Franklin等人测量非线性电子朗缪尔波的振幅在传播过程中的衰减也证实其并非为单调性的指数衰减。证明振幅的振荡是由于捕获电子的非线性效应而产生,从而实验证实了电子朗缪尔波非线性朗道阻尼现象的存在。     

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。     

无碰撞磁重联中的电子动力学

磁重联提供了一种快速地将磁场能量转化为等离子体动能和热能的物理机制, 它和空间 物理中的许多爆发现象密切相关. 另外, 空间环境中的等离子体基本上是没有碰撞的, 人们更加 关心的是无碰撞的磁重联过程. 本文从以下几个方面论述了电子动力学行为在无碰撞磁重联中 的作用. 在离子惯性长度尺度范围内, 离子和电子的运动是分离的, 由此产生的Hall 效应决定了 此区域中的重联电场. 另外, 电子的运动决定了重联平面内电流体系, 同时形成了沿分界线的电 子密度降低区域, 这种重联平面内的电流体系决定了垂直重联平面的第三方向磁场分量的结构; 在电子惯性长度尺度范围内, 电子压强分布的各向异性决定了在此区域内的重联电场的大小; 高 能量电子的产生是磁重联的一个重要特征, 重联电场在电子加速的过程中起着决定性的作用, 但 不同的磁场位形及其时空演化会影响电子加速的过程, 并决定电子的最终能量; 讨论了X 点附近 的次级磁岛不稳定性形成小磁岛的模拟结果和观测证据, 及其对电子加速的可能影响; 对电子动 力学行为在实验室等离子体磁重联中的进展也做了介绍. 最后, 指出了一些尚未解决的问题.     

固态等离子体物理

集体效应与等离子体固体、液体、气体和等离子体是物质存在的四种状态.当温度足够高时,气体电离成电离气体.一般说,可把电离气体称为等离子体,但是严格说来,两者是有区别的.当电离度足够高时,带电粒子间的长程力起主导作用,电离气体呈现出各种集体效应.严格地说,这种集体效应起主导作用的电离气体才称为等离子     

射频阱中离子云运动的非线性特征的实验观察

在理想构型的离子阱中,单个离子在严格的四极势作用下作谐振运动,其运动频率可由窄线宽的共振检测信号测量,由此已精确测定离子质量和其它基本物理常数.但在通常情况下,由于各种机械的、离子云本身的和检测引起的问题,将导致谐振信号的移动和增宽,以及与离子非线性运动相关的许多现象.如起源于质量的相对论效应的Penning阱中单电子回旋运动信号的迟滞效应,由阱缺陷引起的非谐性力作用下penning阱中单电子轴向运动信号的迟滞现象,因存在另一种离子而产生的射频阱中离子云信号的增宽与畸变,射频阱中离     

宇宙尘埃

美国国家航空和宇宙航行局的科学家们正在采集一种特殊的尘埃——“宇宙尘埃”。他们在改装的WB—57F轰炸机机翼下安置了八个采集盘。由于来自外层空间的“宇宙尘埃”实在太小太分散,还没有人类的血细胞大,所以40个小时只能采集到100～200粒。“宇宙尘埃”捕获后,立即被送到约翰逊太空中心的“宇宙尘埃”实验室。这座长30英尺、宽10英尺的实验室经过特殊的空气过滤处理,使每立方英尺的尘埃少于100粒,而且比“宇宙尘埃”更小。实验室工作人员必须穿上白色的连衣裤工作服,套上短统靴,戴上兜帽,只露出眼睛和鼻子,看上去活象太空时代的僧侣;然后进入一间小型的空气淋浴室,