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托卡马克等离子体中低杂波抑制电磁迸发辐射的物理机制的研究
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作者 王柳青 胡业民 +1 位作者 白书航 刘永 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第4期467-474,共8页
在托卡马克等离子体中,普遍能观测到具有高能窄带特征的电子等离子体频率(ωpe)附近的电磁迸发辐射,通常认为其与超热尾部电子引起的束流不稳定性有关。但在低杂波电流驱动(LHCD)实验中,即使存在超热电子尾部,也不能观测到电磁迸发辐射... 在托卡马克等离子体中,普遍能观测到具有高能窄带特征的电子等离子体频率(ωpe)附近的电磁迸发辐射,通常认为其与超热尾部电子引起的束流不稳定性有关。但在低杂波电流驱动(LHCD)实验中,即使存在超热电子尾部,也不能观测到电磁迸发辐射的发生,一旦关闭LHCD,该辐射又立刻发生并被观测到。到目前为止尚无合适物理模型对这一物理现象给出合理的解释。提出了一个流体近似下的四波相互作用理论模型,即低杂波作为泵浦波与束流漂移波和低杂边频波相互作用发生参量衰变,并推导出四波相互作用的非线性色散关系。通过数值求解非线性色散关系,给出了束流不稳定性在托卡马克等离子体芯部的空间分布。数值模拟结果发现,在泵浦波功率较小的情况下,就可导致束流不稳定性增长速率随泵浦波振幅的增大而明显降低直至变为负。这表明低杂波可以有效抑制束流不稳定性,进而有效抑制ωpe迸发辐射的发生,该模拟结果与实验结果相吻合。 展开更多
关键词 非线性色散关系 束流漂移波 等离子体迸发辐射
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激光聚变内爆流体不稳定性基础问题研究进展 被引量:8
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作者 王立锋 叶文华 +58 位作者 陈竹 李永升 丁永坤 赵凯歌 张靖 李志远 杨云鹏 吴俊峰 范征锋 薛创 李纪伟 王帅 杭旭登 缪文勇 袁永腾 涂绍勇 尹传盛 曹柱荣 邓博 杨家敏 江少恩 董佳钦 方智恒 贾果 谢志勇 黄秀光 傅思祖 郭宏宇 李英骏 程涛 高振 方丽丽 王保山 王英华 曾维新 卢艳 旷圆圆 赵振朝 陈伟 戴振生 谷建法 葛峰峻 康洞国 张桦森 乔秀梅 李蒙 刘长礼 申昊 许琰 高耀明 刘元元 胡晓燕 徐小文 郑无敌 邹士阳 王敏 朱少平 张维岩 贺贤土 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-60,共60页
激光聚变有望一劳永逸地解决人类的能源问题,因而受到国际社会的普遍重视,一直是国际研究的前沿热点。目前实现激光惯性约束聚变所面临的最大科学障碍(属于内禀困难)是对内爆过程中高能量密度流体力学不稳定性引起的非线性流动的有效控... 激光聚变有望一劳永逸地解决人类的能源问题,因而受到国际社会的普遍重视,一直是国际研究的前沿热点。目前实现激光惯性约束聚变所面临的最大科学障碍(属于内禀困难)是对内爆过程中高能量密度流体力学不稳定性引起的非线性流动的有效控制,对其研究涵盖高能量密度物理、等离子体物理、流体力学、计算科学、强冲击物理和高压原子物理等多个学科,同时还要具备大规模多物理多尺度多介质流动的数值模拟能力和高功率大型激光装置等研究条件。作为新兴研究课题,高能量密度非线性流动问题充满了各种新奇的现象亟待探索。此外,流体力学不稳定性及其引起的湍流混合,还是天体物理现象(如星系碰撞与合并、恒星演化、原始恒星的形成以及超新星爆炸)中的重要过程,涉及天体物理的一些核心研究内容。本文首先综述了高能量密度非线性流动研究的现状和进展,梳理了其中的挑战和机遇。然后介绍了传统中心点火激光聚变内爆过程发生的主要流体力学不稳定性,在大量分解和综合物理研究基础上,凝练出了目前制约美国国家点火装置(NIF)内爆性能的主要流体不稳定性问题。接下来,总结了国外激光聚变流体不稳定性实验物理的研究概况。最后,展示了内爆物理团队近些年在激光聚变内爆流体不稳定性基础性问题方面的主要研究进展。该团队一直从事激光聚变内爆非线性流动研究与控制,以及聚变靶物理研究与设计,注重理论探索和实验研究相结合,近年来在内爆重要流体力学不稳定性问题的解析理论、数值模拟和激光装置实验设计与数据分析等方面取得了一系列重要成果,有力地推动了该研究方向在国内的发展。 展开更多
关键词 激光聚变 惯性约束聚变 流体力学不稳定性 高能量密度物理 非线性流动 辐射流体力学 内爆物理
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平面调制靶瑞利-泰勒不稳定性初步研究 被引量:14
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作者 袁永腾 缪文勇 +12 位作者 丁永坤 鄢扬 赵宗清 刘慎业 刘忠礼 张继彦 黄翼翔 杨国洪 张海鹰 曹柱荣 胡昕 于燕宁 张文海 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期781-784,共4页
瑞利-泰勒不稳定性增长的准确估计是激光聚变的重要研究课题。在神光Ⅱ装置上,利用面向背光照相技术对正弦调制平面靶的瑞利-泰勒不稳定性增长进行了实验研究,得到了清晰的时空分辨图像;采用傅里叶变换取基模法和求波峰波谷差值法分析... 瑞利-泰勒不稳定性增长的准确估计是激光聚变的重要研究课题。在神光Ⅱ装置上,利用面向背光照相技术对正弦调制平面靶的瑞利-泰勒不稳定性增长进行了实验研究,得到了清晰的时空分辨图像;采用傅里叶变换取基模法和求波峰波谷差值法分析了实验结果;两种方法得到的靶扰动增长因子相同。实验中平面靶扰动增长较小可能是密度梯度致稳和烧蚀致稳抑制了扰动增长,也可能是扰动进入了非线性阶段而使增长不大。 展开更多
关键词 Rayleigh—Taylor不稳定性 面向背光照相 平面调制靶
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Rayleigh-Taylor和Richtmyer-Meshkov不稳定性的FCT方法数值模拟 被引量:17
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作者 叶文华 张维岩 +2 位作者 陈光南 晋长秋 张钧 《计算物理》 CSCD 北大核心 1998年第3期23-28,共6页
介绍了二维流体力学不稳定性程序的FCT数值方法,数值模拟RayleighTaylor和RichtmyerMeshkov流体不稳定性,在线性阶段,与线性理论符合很好;在非线性阶段,与俄罗斯激波管实验的计算结果符合... 介绍了二维流体力学不稳定性程序的FCT数值方法,数值模拟RayleighTaylor和RichtmyerMeshkov流体不稳定性,在线性阶段,与线性理论符合很好;在非线性阶段,与俄罗斯激波管实验的计算结果符合很好。计算结果表明:FCT方法有较高计算精度,给出了不稳定性发展的好的图象,适合于ICF烧蚀和内爆流体不稳定性问题的计算。 展开更多
关键词 流体不稳定性 高精度欧拉格式 惯性约束聚变
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ICF流体力学不稳定性实验中调制传递函数的测量 被引量:5
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作者 袁永腾 缪文勇 +3 位作者 丁永坤 赵宗清 郝轶聃 曹柱荣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期245-248,共4页
在流体力学不稳定性实验中,实际X光强度分布经过成像系统后会发生改变。要准确得到实际的光强分布,必须对系统的调制传递函数进行精确地测量。通过对刀口图像分析得到了系统的线扩散函数,再对其进行傅里叶变换得到调制传递函数,最后通... 在流体力学不稳定性实验中,实际X光强度分布经过成像系统后会发生改变。要准确得到实际的光强分布,必须对系统的调制传递函数进行精确地测量。通过对刀口图像分析得到了系统的线扩散函数,再对其进行傅里叶变换得到调制传递函数,最后通过维纳滤波和约束最小二乘方滤波两种方法对图像进行了重建,得到比较清晰的边界情况和图像轮廓。 展开更多
关键词 ICF 流体力学不稳定性 调制传递函数 线扩散函数 点扩散函数 图像重建 边缘扩散函数
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巢湖沉积物总磷分布及其地质成因 被引量:13
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作者 王绪伟 王心源 +1 位作者 封毅 刘慧兰 《安徽师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第4期496-499,共4页
以巢湖为研究对象,分析研究了巢湖沉积物总磷含量的水平、垂直分布.结果表明:巢湖北部河流入湖口处沉积物中总磷含量高于其他的河流入湖口处,原因是发源于北部地区的水系带来大量的磷质,丰富了巢湖中磷的来源.柘皋河和兆河沉积物总磷的... 以巢湖为研究对象,分析研究了巢湖沉积物总磷含量的水平、垂直分布.结果表明:巢湖北部河流入湖口处沉积物中总磷含量高于其他的河流入湖口处,原因是发源于北部地区的水系带来大量的磷质,丰富了巢湖中磷的来源.柘皋河和兆河沉积物总磷的垂直分布存在变化程度的差异,主要与柘皋河补给来源于含磷地层区有关. 展开更多
关键词 巢湖 沉积物 总磷含量 入湖河口
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有限磁场下等离子体填充的波纹波导中波传播理论 被引量:7
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作者 刘盛纲 鄢扬 +1 位作者 宋立群 祝大军 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期1-11,共11页
给出了有限磁场下波在等离子体填充的波纹波导中传播的分析理论。推导出作为普遍严格公式的场分量的弗洛奎展式、本征值表达式以及色散方程。在某些特定情况下,详细讨论了波传输功率和耦合系数,这对于波纹结构的进一步研究非常有用。... 给出了有限磁场下波在等离子体填充的波纹波导中传播的分析理论。推导出作为普遍严格公式的场分量的弗洛奎展式、本征值表达式以及色散方程。在某些特定情况下,详细讨论了波传输功率和耦合系数,这对于波纹结构的进一步研究非常有用。同时给出了初步的数值计算。其结果表明外加磁场的场强对波传播的色散特性有很大的影响从而影响了这类器件的性能。 展开更多
关键词 波纹波导 等离子体 色散方程 波传输功率 耦合系数
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X光背光观测烧蚀面扰动引起内界面扰动的增长 被引量:6
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作者 袁永腾 缪文勇 +12 位作者 丁永坤 鄢扬 赵宗清 刘慎业 刘忠礼 张继彦 黄翼翔 杨国洪 张海鹰 曹柱荣 胡昕 于燕宁 张文海 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期625-628,共4页
侧向背光照相能直接反映靶表面扰动幅度的变化情况。在神光Ⅱ装置上,实验利用侧向背光照相技术,对烧蚀面扰动引起的内界面扰动增长进行了观测。实验结果表明,观察到的内界面扰动幅度大于期望值。分析认为,造成内界面较大扰动增长的原因... 侧向背光照相能直接反映靶表面扰动幅度的变化情况。在神光Ⅱ装置上,实验利用侧向背光照相技术,对烧蚀面扰动引起的内界面扰动增长进行了观测。实验结果表明,观察到的内界面扰动幅度大于期望值。分析认为,造成内界面较大扰动增长的原因主要是2维效应。X光辐照的主要是烧蚀面的中间部分,烧蚀面扰动引起的内界面的扰动就呈现出一幅从中间的扰动区域逐渐过渡到四周的图像。由此,提出了新的靶优化设计方案,应尽可能减小沿背光方向的样品尺寸。 展开更多
关键词 流体力学不稳定性 烧蚀面 侧向背光照相 2维效应
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平面调制靶的正弦波曲面超精密加工与表征 被引量:5
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作者 黄燕华 高党忠 +3 位作者 谢军 童维超 袁光辉 马小军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1429-1433,共5页
采用超精密车削技术加工微尺度正弦波调制曲面微结构,解决了尖刃金刚石刀具刃磨和刀具对中等关键技术,研究了进给量、背吃刀量和主轴转速等主要切削参数对铜模板表面粗糙度的影响规律。加工出波长为(20~150)μm±0.5μm﹑峰谷高度... 采用超精密车削技术加工微尺度正弦波调制曲面微结构,解决了尖刃金刚石刀具刃磨和刀具对中等关键技术,研究了进给量、背吃刀量和主轴转速等主要切削参数对铜模板表面粗糙度的影响规律。加工出波长为(20~150)μm±0.5μm﹑峰谷高度差为(0.2~20)μm±0.1μm的带正弦波调制曲面。采用原子力显微镜对模板表面轮廓扫描,在20μm×20μm的范围内,其表面粗糙度均方根值小于10nm。将正弦波调制曲面测量结果与理论轮廓进行比较,采用最小二乘寻优算法评定轮廓误差。完成了曲面轮廓的功率谱表征,利用加工的曲面微结构制备了平面调制靶,实现正弦波调制曲面轮廓的精确转移。 展开更多
关键词 瑞利-泰勒不稳定性 平面调制靶 超精密车削 功率谱
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线偏振激光在磁化等离子体中的调制不稳定性 被引量:5
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作者 陈华英 刘三秋 李晓卿 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2022-2026,共5页
采用洛伦兹变换推导了线性偏振激光在磁化等离子体中的非线性色散关系,根据Karpman方法推导出横波的非线性控制方程,利用线性偏振激光在磁化等离子体中的非线性色散关系和非线性控制性方程,分析了在磁化等离子体中有限振幅的扰动引起的... 采用洛伦兹变换推导了线性偏振激光在磁化等离子体中的非线性色散关系,根据Karpman方法推导出横波的非线性控制方程,利用线性偏振激光在磁化等离子体中的非线性色散关系和非线性控制性方程,分析了在磁化等离子体中有限振幅的扰动引起的调制不稳定性,得到了线性偏振激光的调制不稳定的时间增长率与扰动波数之间的函数关系。分析结果表明:激光等离子体的临界面附近的磁调制不稳定性的时间增长率显著增大。 展开更多
关键词 线性偏振激光 调制不稳定性 非线性色散关系 非线性控制性方程 磁化等离子体 时间增长率
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极端相对论性正负电子对等离子体中横振荡的色散关系 被引量:6
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作者 廖妍俐 刘三秋 汪浩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期751-754,共4页
由伏拉索夫方程和费米分布函数的相对论性修正形式推导出相对论性正负电子对等离子体中横波的色散方程,对等离子体中的横波进行解析研究,得到长波支和短波支的色散关系。从解析的色散曲线发现了与Mikhailovskii在极端相对论性情况下对... 由伏拉索夫方程和费米分布函数的相对论性修正形式推导出相对论性正负电子对等离子体中横波的色散方程,对等离子体中的横波进行解析研究,得到长波支和短波支的色散关系。从解析的色散曲线发现了与Mikhailovskii在极端相对论性情况下对于电子-离子等离子体中色散关系研究相类似的结果:在极端相对论性等离子体中横波的解析色散曲线具有不连续性。基于解析色散曲线的不连续性,进而采用数值计算的方法求解了完整的等离子体色散方程,得到其数值解,数值色散曲线可将解析上的长波和短波衔接起来,使其成为一条完整的色散曲线。 展开更多
关键词 极端相对论性 正负电子对等离子体 色散关系 横振荡
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现行托卡马克参数下的离散阿尔芬本征模 被引量:6
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作者 姚龙宝 胡双辉 +1 位作者 王一如 陈淑平 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期8-14,共7页
研究了在JT-60U运行参数下的α诱发的环向阿尔芬本征模(αTAE),由其实验数据得到了s和α的径向剖面(s=rdq/qdr,2 q R d/dr)。发现存在α极大值,尤其是在反剪切等离子体和高性能位形下。这证实了托卡马克中存在αTAE的全域捕获条件。在... 研究了在JT-60U运行参数下的α诱发的环向阿尔芬本征模(αTAE),由其实验数据得到了s和α的径向剖面(s=rdq/qdr,2 q R d/dr)。发现存在α极大值,尤其是在反剪切等离子体和高性能位形下。这证实了托卡马克中存在αTAE的全域捕获条件。在现行托卡马克中发现了多支αTAE。此外,还考察了在中性束注入实验过程中αTAE随时间的变化特性。 展开更多
关键词 阿尔芬波 MHD不稳定性 托卡马克
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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 被引量:7
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作者 周志坚 王红艳 张开彪 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第4期59-61,共3页
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.
关键词 KDV方程 尘埃声孤波 双温非热离子
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神光Ⅱ装置上间接驱动烧蚀瑞利-泰勒不稳定性实验分析 被引量:3
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作者 吴俊峰 缪文勇 +12 位作者 王立锋 曹柱荣 郁晓瑾 叶文华 郑无敌 刘杰 王敏 江少恩 裴文兵 朱少平 丁永坤 张维岩 贺贤土 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期69-76,共8页
在神光Ⅱ激光装置上开展了一系列辐射烧蚀Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性实验。平面靶烧蚀加速飞行轨迹实验结果与LARED-S模拟结果的比较表明腔壁辐射源能流明显小于激光注入孔的辐射能流,且辐射源的非平衡Planckian谱对靶的飞行轨迹和扰... 在神光Ⅱ激光装置上开展了一系列辐射烧蚀Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性实验。平面靶烧蚀加速飞行轨迹实验结果与LARED-S模拟结果的比较表明腔壁辐射源能流明显小于激光注入孔的辐射能流,且辐射源的非平衡Planckian谱对靶的飞行轨迹和扰动增长有重要影响。实验分别观测到初始小扰动幅度烧蚀RT明显的增长和初始大扰动幅度尖钉变窄和气泡变宽的清晰物理图像。通过提高空间分辨率,实验获得了二次和三次谐波的增长数据,模拟结果与实验结果相符合。神光Ⅱ激光装置上开展的流体不稳定性实验考核了LARED-S程序的一维和二维计算。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 流体力学不稳定性 瑞利-泰勒不稳定性
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椭圆偏振激光在等离子体中的调制不稳定性 被引量:4
15
作者 陈华英 刘三秋 李晓卿 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期77-79,共3页
为了研究椭圆偏振激光在等离子体中的调制不稳定性,采用洛伦兹技巧推导出椭圆偏振激光在等离子体中的非线性色散关系,基于横波所满足的非线性控制方程,分析了有限振幅的扰动态引起的调制不稳定性,得到了调制不稳定的时间增长率与扰动态... 为了研究椭圆偏振激光在等离子体中的调制不稳定性,采用洛伦兹技巧推导出椭圆偏振激光在等离子体中的非线性色散关系,基于横波所满足的非线性控制方程,分析了有限振幅的扰动态引起的调制不稳定性,得到了调制不稳定的时间增长率与扰动态波数之间的函数关系,并对等离子体中不同区域的调制增长率进行了比较。结果表明,激光等离子体的临界面附近的调制不稳定性的时间增长率较激光等离子体中其余位置处更为显著。 展开更多
关键词 激光物理 调制不稳定性 微扰法 非线性色散关系
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EAST密度台基对线性剥离气球模稳定性的影响
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作者 刘志洋 王一丰 +5 位作者 李永亮 张涛 王敏锐 臧庆 刘海庆 徐国盛 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第1期69-75,共7页
为了理解台基密度分布相关参数(分界面密度、台基顶部密度和归一化台基顶部碰撞率)对台基区线性剥离气球模稳定性的影响,基于EAST实验数据并利用ELITE程序进行了模拟研究。研究表明,随着分界面密度的降低(保持台基温度分布不变),台基从... 为了理解台基密度分布相关参数(分界面密度、台基顶部密度和归一化台基顶部碰撞率)对台基区线性剥离气球模稳定性的影响,基于EAST实验数据并利用ELITE程序进行了模拟研究。研究表明,随着分界面密度的降低(保持台基温度分布不变),台基从高环向模数主导的气球模边界附近逐渐移动到较低环向模数主导的剥离模边界附近,这主要是因为分界面密度降低,使压强梯度增加,离子逆磁频率增加,导致高环向模数的气球模更加稳定;随着台基顶部密度的降低(保持台基温度分布不变),台基从剥离气球模不稳定区域移动到稳定区;通过改变密度、温度来改变归一化台基顶部碰撞率,随着归一化台基顶部碰撞率的降低,台基从剥离气球模稳定区域移动到不稳定区。 展开更多
关键词 剥离气球模 分界面密度 台基顶部密度 归一化台基顶部碰撞率
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静电近似下抛物形电导率模型电弧的螺旋不稳定性 被引量:2
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作者 宫野 刘金远 +2 位作者 王晓钢 吕文彦 马腾才 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期27-30,共4页
在静电近似下 ,给出了圆柱等离子体中电弧放电螺旋不稳定性的一个简化线性分析 ,得到了显式解析解 .由这个解能给出稳定性判据及不稳定性增长率等定量结果 .在外加均匀磁场情况下 。
关键词 电弧 螺旋不稳定性 静电近似 等离子体
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相对论电子束在等离子体中的能量沉积 被引量:2
18
作者 刘占军 郑春阳 +2 位作者 李斌 朱少平 曹莉华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期79-82,共4页
用3维粒子模拟程序LARED P研究了束 等离子体不稳定性,不稳定性激发的强电磁场使电 子束在非常短的距离内沉积能量。对于10MeV的单能电子束,束电子数目占总电子数目5%的情况下,最终 约损失14%的束能量。推导了等离子体的色散关... 用3维粒子模拟程序LARED P研究了束 等离子体不稳定性,不稳定性激发的强电磁场使电 子束在非常短的距离内沉积能量。对于10MeV的单能电子束,束电子数目占总电子数目5%的情况下,最终 约损失14%的束能量。推导了等离子体的色散关系,得出了增长率。 展开更多
关键词 集体相互作用 Weibel不稳定性 能量沉积 粒子模拟
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等离子体中非线性朗谬尔波的哈密顿描述 被引量:3
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作者 陆玮 陈银华 王舸 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期137-143,共7页
研究了在双离子 (H+ 、O+ )成份等离子体中的非线性朗谬尔波的特性。从流体方程出发 ,考虑低频离子运动的完全非线性和双极势的色散 ,得到了描述高频电场缓变振幅与低频势扰动的耦合方程组。利用哈密顿方法 ,在小振幅情况下 ,对方程组... 研究了在双离子 (H+ 、O+ )成份等离子体中的非线性朗谬尔波的特性。从流体方程出发 ,考虑低频离子运动的完全非线性和双极势的色散 ,得到了描述高频电场缓变振幅与低频势扰动的耦合方程组。利用哈密顿方法 ,在小振幅情况下 ,对方程组解耦合 ;利用Sagdeev势方法 ,对孤立波的性状进行了讨论。结果表明 ,双离子成份等离子体中双极势的孤立子的幅度相对电子 离子等离子体的双极势孤立子的幅度要大 ,而相应的高频电场强度的幅度相对要小 ,相应的孤立子的速度传播区也较小。 展开更多
关键词 朗谬尔波 Sagdeev势 哈密顿方法 等离子体 非线性 激光核聚变 天体辐射
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激光诱导Al等离子体在背景气体中的流体现象 被引量:5
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作者 张树东 张为俊 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期159-162,共4页
调Q YAG脉冲激光 (波长 1.0 6 μm ,脉宽 10ns ,能量为 2 5 0mJ/ pu1se)烧蚀Al靶 ,用短焦距照相系统和光学多道分析仪 (OMA)记录了等离子体在氩气背景气体及不同压强下所呈现的流体现象及其等离子体辐射的空间分辨光谱。实验发现 ,当背... 调Q YAG脉冲激光 (波长 1.0 6 μm ,脉宽 10ns ,能量为 2 5 0mJ/ pu1se)烧蚀Al靶 ,用短焦距照相系统和光学多道分析仪 (OMA)记录了等离子体在氩气背景气体及不同压强下所呈现的流体现象及其等离子体辐射的空间分辨光谱。实验发现 ,当背景气压为 40 0Pa以下时 ,在靶面上存在一个明亮的发光球体 ,球体直径远大于激光烧蚀斑的大小 ,此球体向四周辐射等离子体光谱 ,只是在垂直靶面的方向辐射相对较强。在气压约为 40 0Pa,等离子体辐射才以较为明显的羽状体形态向前喷散 ,且随气压增高 ,喷散的立体角变小。随着背景气压的继续升高 ,等离子体羽被压缩 ,成为一个明亮的发光小羽状体 ,当气压达 2 0~ 30kPa ,发光羽状体开始出现分解的迹象 ,在羽状体前端形成一个光球。气压继续升高 ,等离子体羽完全变成一串发光球。离开靶面越远 ,发光球的半径越大。用光学多道分析系统分析这些发光球的光谱特征 ,发现在靶面附近主要是Al等离子体的谱线 ,而较远的发光球 ,其主要谱线则来自背景气体。在气压为 2 0kPa左右 ,等离子休羽呈现烧蚀点为明亮的白色亮点 ,而羽端为鲜艳绿色 (氩的 5 14nm)的彩色羽。 展开更多
关键词 激光诱导 AL等离子体 流体现象 环境气体影响 空间分辨光谱 光谱照相法 团簇形成 背景气体
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