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西北师范大学学报（自然科学版） 2019年第1期55卷 44-49页

作者：林麦麦龚雪段文山杜海粟西北师范大学物理与电子工程学院甘肃兰州730070

研究了在多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的基本传播特性.利用约化摄动方法,推导得到用来描述多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的ZK方程.此外,借助数值模拟的方法分析了原有等离子体系统中的不同参数对非线性... 详细信息

研究了在多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的基本传播特性.利用约化摄动方法,推导得到用来描述多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的ZK方程.此外,借助数值模拟的方法分析了原有等离子体系统中的不同参数对非线性离子声孤波的非线性强度、振幅、宽度等传播特性的重要影响.

关键词：多组分复杂等离子体约化摄动法离子声孤波

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多组分复杂等离子体中非线性离子声孤波的研究

多组分复杂等离子体中非线性离子声孤波的研究

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作者：龚雪西北师范大学

学位级别：硕士

众所周知,等离子体的理论和数值研究由于其广泛的应用在许多天体物理问题、空间物理以及实验室等离子体中,而离子声孤波在非均匀多组分复杂等离子体环境中的广泛应用引起了人们的特别关注。许多学者在研究离子声孤波时,发现这些等离子... 详细信息

众所周知,等离子体的理论和数值研究由于其广泛的应用在许多天体物理问题、空间物理以及实验室等离子体中,而离子声孤波在非均匀多组分复杂等离子体环境中的广泛应用引起了人们的特别关注。许多学者在研究离子声孤波时,发现这些等离子体中的系统参数对孤波的特征有着很大的影响,理论和实验结果表明,该波在湍流加热、激光等离子体相互作用、粒子加速等方面起着重要作用。本论文主要以磁流体力学为理论基础,用等离子体中的非线性波动方程组为模型,通过约化摄动方法,分别推导得到了用来描述多组分复杂等离子体中非线性离子声孤波的Zakharov-Kuznetsov(ZK)方程和修正后的Kadomtsev-Petviashvili方程即mKP方程。我们利用数值模拟的方法,研究了复杂等离子体中电子的非广延分布对离子声孤波传播特征的影响,利用两种方法(约化摄动法和贋势法)对双温电子非均匀多组分复杂等离子体中离子声孤波的宽度、最大振幅等传播特性,有了基本的了解。本论文主要研究内容如下:1.研究了在多组分复杂等离子体中,(3+1)维非线性离子声孤波的基本传播特性。利用约化摄动方法,推导得到用来描述多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的ZK方程。此外借助数值模拟的方法分析原有等离子体系统中的不同参数对非线性离子声孤的非线性强度、振幅、宽度以及传播特性的重要影响。2.研究了(2+1)维离子声孤波(IASW)在双温电子非均匀多组分复杂等离子体中的基本传播特性。在小振幅近似条件下利用还原摄动法,得到了可以描述非均匀双温电子等离子体中非线性离子声孤波的(2+1)维mKP方程。用数值模拟方法讨论了系统中不同参数和电子的旋涡分布对孤波的强度、振幅、宽度以及传播特性的重要影响。此外,载大振幅近似条件下利用贋势法研究了孤子形成的可能性以及系统参数对孤子的影响,最后来比较两种方法的分析结果。

关键词：多组分复杂等离子体离子声孤波 ZK方程 mKP方程双温电子非均匀等离子体

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含有Kappa分布电子的多组分等离子体中的(3+1)维非线性离子声波

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物理学报 2022年第17期71卷 266-274页

作者：林麦麦蒋蕾宋秋影付颖捷王明月文慧珊于腾萱西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070

应用约化摄动法推导得到用来描述含有Kappa分布电子的多组分复杂等离子体中非线性离子声孤波的Zakharov-Kuznetsov(ZK)方程.进而获得了非线性离子声孤波的非线性强度随系统参数的变化规律.同时,利用Sagdeev势方法求得Sagdeev势函数,明... 详细信息

应用约化摄动法推导得到用来描述含有Kappa分布电子的多组分复杂等离子体中非线性离子声孤波的Zakharov-Kuznetsov(ZK)方程.进而获得了非线性离子声孤波的非线性强度随系统参数的变化规律.同时,利用Sagdeev势方法求得Sagdeev势函数,明确了系统参数对含有Kappa分布电子的多组分复杂等离子体相图、Sagdeev势函数及非线性离子声孤波的振幅与宽度等传播特征的重要影响.

关键词：多组分复杂等离子体 (3+1)维非线性离子声波约化摄动法

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