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空间飞行器近尾区内场和密度空腔的研究

核聚变与等离子体物理 2011年第3期31卷 278-282页

作者：罗青汪静胡涛平南京晓庄学院物理与电子工程学院南京211171 南京林业大学理学院南京210037

在静态极限下,通过傅里叶变换,研究了空间飞行器近尾区内等离子体与场之间的非稳态非线性相互作用,并进行了数值求解。数值模拟结果表明,在飞行器近尾区内会产生电磁孤波和密度空腔,由电场的塌缩现象可以探测到它们。因而通过探测电磁... 详细信息

在静态极限下,通过傅里叶变换,研究了空间飞行器近尾区内等离子体与场之间的非稳态非线性相互作用,并进行了数值求解。数值模拟结果表明,在飞行器近尾区内会产生电磁孤波和密度空腔,由电场的塌缩现象可以探测到它们。因而通过探测电磁孤波和密度空腔的形状和强度,能够探寻具有隐身特性的飞行器。

关键词：飞行器等离子体电磁孤波密度空腔

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空间飞行器远尾区内等离子体与场的相互作用

天文学报 2003年第1期44卷 87-95页

作者：胡涛平李晓卿南京师范大学物理科学与技术学院南京210097

从理论上得到一组在考虑非静态极限下描述空间飞行器远尾区内等离子体与场之间的非稳态非线性相互作用耦合方程,并对其进行数值解,通过采用数值模拟计算方法,表明由于高频包络场的调制不稳定性,会产生密度空腔和电磁孤波,这对探测隐身... 详细信息

从理论上得到一组在考虑非静态极限下描述空间飞行器远尾区内等离子体与场之间的非稳态非线性相互作用耦合方程,并对其进行数值解,通过采用数值模拟计算方法,表明由于高频包络场的调制不稳定性,会产生密度空腔和电磁孤波,这对探测隐身飞行器有很重要的意义。

关键词：空间飞行器等离子体数值模拟隐身飞行器密度空腔电磁孤波航天器

等离子体中相对论电磁孤波及调制不稳定性的数值模拟

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等离子体中相对论电磁孤波及调制不稳定性的数值模拟

作者：刘调芳西北师范大学

学位级别：硕士

强电磁脉冲与等离子体之间的非线性相互作用在许多基础研究和科技应用中引起了广泛的兴趣,包括谐波的产生、自聚焦、尾场的激发、相对论光导、激光脉冲频移、脉冲压缩以及相对论孤波的传播等.在这些非线性相互作用中,尤其是相对论电磁... 详细信息

强电磁脉冲与等离子体之间的非线性相互作用在许多基础研究和科技应用中引起了广泛的兴趣,包括谐波的产生、自聚焦、尾场的激发、相对论光导、激光脉冲频移、脉冲压缩以及相对论孤波的传播等.在这些非线性相互作用中,尤其是相对论电磁孤波由于其在粒子加速跟快点火机制中的潜在应用而引起了极大关注.据报道,大约有25-40%的激光脉冲能量以孤子或类孤子的结构进入电磁能量局域集中,这在激光等离子体相互作用中非常重要.此外,作为一个重要的非线性现象,调制不稳定性与电磁波的传播密切相关.调制不稳定性的发展有可能会激起许多的非线性行为,如场的塌缩及局域化、分裂成丝、孤波等.因此,研究等离子体中的相对论电磁孤波及调制不稳定性具有非常重要的物理意义.本论文主要利用一维particle-in-cell(PIC)模拟研究了相对论电磁孤波在均匀、冷等离子体中的传播动力学行为.我们的模拟结果表明被激发的电磁孤波的形状,即振幅和波宽在长距离稳定传播阶段可以保持不变且与理论结果吻合较好.其速度与理论结果也基本吻合,但对于较大的频率其值略有差异.在等离子体密度为10/m,无量纲矢量势振幅为0.18的条件下,模拟发现当载波频率小于四倍等离子体频率时电磁孤波可以稳定地传播.而当载波频率大于四倍等离子体频率时,它能激发出一个非常弱的朗谬尔振荡,其值比横向电子动量小一个数量级并反过来调制电磁孤波引起调制不稳定,因此电磁孤波在稳定传播足够长的距离之后开始变形.稳定传播的距离随着载波频率(矢量势幅)的增大而增大(减小).其次,我们利用一维PIC模拟研究了平面波调制不稳定性的发展及其演化.我们的模拟结果表明调制不稳定性发生的空间波数与无量纲矢势振幅及载波频率无关,仅密切依赖于等离子体背景,并近似等于由郎缪尔振荡所调制的空间波数.这揭示出朗谬尔振荡的激发在调制不稳定性诱导中的作用,同时也证明了电磁孤波的调制不稳定性.此外,我们的模拟结果还表明在平面波不同位置处不稳定增长指数不同,并对此进行了分析论证.最后,总结了本文的研究结果,并对未来的工作进行了展望.

关键词：电磁孤波 PIC模拟调制不稳定性郎缪尔振荡

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空间飞行器远尾区内等离子体与场的相互作用

空间飞行器远尾区内等离子体与场的相互作用

作者：胡涛平南京师范大学

学位级别：硕士

本文主要研究了飞行器在电离层中运动时，与周围的等离子体之间发生的非线性、非稳态相互作用问题。这种相互作用对飞行器的影响，一方面是带电粒子的密度会发生变化;另一方面则是由于带电粒子的密度变化而引起飞行器周围区域电场的变... 详细信息

本文主要研究了飞行器在电离层中运动时，与周围的等离子体之间发生的非线性、非稳态相互作用问题。这种相互作用对飞行器的影响，一方面是带电粒子的密度会发生变化;另一方面则是由于带电粒子的密度变化而引起飞行器周围区域电场的变化。全文共分四章对此问题进行研究。第一章主要是介绍了有关空间等离子体物理过程中的一些基本概念，讨论了一些普遍的相互作用机制。并给出了在研究飞行器与周围的等离子体之间发生相互作用时，基本的空间环境参量，采用的基本方程，等离子体的一些不稳定性以及最近的一些研究情况。第二章是从描述电子的磁流体方程和麦克斯韦方程出发，通过计算，最后得到了一组在考虑非静态极限下描述空间飞行器远尾区内等离子体与场之间的非稳态非线性相互作用耦合方程。第三章是在给定一个初始的扰动横场条件下，并选取好所需要的电离参数，然后对已求得的这组方程进行数值模拟。数值计算结果表明，由于飞行器与周围的等离子体之间发生相互作用，电场会产生塌缩现象，形成电磁孤波;电子密度则产生密度空腔。第四章我们给出了一些主要结论，阐明了所形成的电磁孤波和密度空腔的一些特性。这些对研究隐身飞行器的探测问题，具有很重要的意义。

关键词：飞行器包络场电磁孤波密度空腔

Relativistic Electromagnetic Solitary Wave in a Cylindrical Magnetized Plasma

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Chinese Physics Letters 2006年第3期23卷 664-667页

作者：王云良周忠祥姜向前袁承勋王海峰张海丰侯春风姜永远孙秀冬秦汝虎 Department of Physics Harbin Institute of Technology Harbin 150001 Department of Physics Jiamusi University Jiamusi 154007

面对应用静电干扰和一致磁场，一个圆柱的 Kadomtsev-Petviashivili 方程为在弱相对论的限制的情况中在碰撞宣传更少血浆在于电子，正电子，和离子的一个相对论的电磁的独居的波浪被导出。这个方程在一个静止框架被解决为 solitons 的... 详细信息

面对应用静电干扰和一致磁场，一个圆柱的 Kadomtsev-Petviashivili 方程为在弱相对论的限制的情况中在碰撞宣传更少血浆在于电子，正电子，和离子的一个相对论的电磁的独居的波浪被导出。这个方程在一个静止框架被解决为 solitons 的速度，振幅和宽度获得明确的表示。独居的波浪的振幅有最大的价值在一批评一，当应用磁场变得更大，到电子的离子平衡密度的比率，一个人，和它增加。

关键词：电磁孤波相对论圆柱磁化等离子体等离子理论

超短强激光脉冲在部分离化等离子体中的孤子传播

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井冈山大学学报（自然科学版） 2010年第1期31卷 19-22页

作者：胡强林肖桂兰阮文蒋达国余晓光井冈山大学数理学院江西吉安343009 井冈山大学图书馆江西吉安343009

讨论了一维情况下,超短强激光脉冲在部分离化等离子体中的传播和包络形孤波的形成。在弱相对论近似下,分析了激光脉冲的传播方程。结果表明在超短宽束激光脉冲条件下,相对论非线性和有质动力非线性相互抵消,相互作用过程中的非线性主要... 详细信息

讨论了一维情况下,超短强激光脉冲在部分离化等离子体中的传播和包络形孤波的形成。在弱相对论近似下,分析了激光脉冲的传播方程。结果表明在超短宽束激光脉冲条件下,相对论非线性和有质动力非线性相互抵消,相互作用过程中的非线性主要来自部分离化等离子体的非线性极化,由此得到传播过程中修正的非线性薛定谔(NLS)方程并讨论了其孤子解。

关键词：电磁孤波部分离化等离子体非线性薛定谔方程

空间飞行体与等离子体在压缩区内的非稳态相互作用研究

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江西师范大学学报（自然科学版） 1997年第2期21卷 186-186,194页

作者：马善钧杨千里罗开基江西师范大学物理系

该文研究了空间飞行体在运动过程中，其前端压缩区内飞行体与等离子体的非稳态相互作用问题，得到了在强天线辐射源高频场作用下的控制方程．通过计算表明。

关键词：飞行体等离子体电磁孤波相互作用压缩区