中国科学技术大学学报
中國科學技術大學學報
중국과학기술대학학보
JOURNAL OF UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA
2007年
8期
879-884
,共6页
电子空洞%静电孤立结构%粒子模拟%静电哨声波
電子空洞%靜電孤立結構%粒子模擬%靜電哨聲波
전자공동%정전고립결구%입자모의%정전초성파
利用二维粒子模拟方法分别研究了弱磁化(Ωe=0.5ωpe,其中Ωe和ωpe分别为电子的回旋频率和等离子体频率)和强磁化(Ωe=2.0ωpe)等离子体中电子双流不稳定性激发静电波的非线性演化过程.结果表明,在这两种情况下,基本的物理过程都是一个几乎单色的静电波在波动的线性阶段被激发,随后在非线性阶段这个静电波的波形互相合并,直至最后形成一个或几个静电孤立结构,这些结构对应于电子速度相空间中的空洞.所不同的是,在弱磁化等离子体中,形成的孤立波有着二维结构,即在两个方向都是有界的.而在强磁化等离子体中,所形成的孤立波是准一维的,即在平行于背景磁场方向是有界的,而在垂直于背景磁场方向是无界的,但是在此方向上无论是平行还是垂直电场都是有变化的.如沿着平行于背景磁场的方向切割静电孤立结构,这两种情况下的孤立波的平行电场都具有双极结构,而垂直电场有单极结构,这些结果和在地球极区上空的观测相符.另外,在强磁化等离子体中,电子空洞可激发静电哨声波,并破坏这些静电孤立结构,直至静电哨声波足够强后这些静电孤立结构消失.
利用二維粒子模擬方法分彆研究瞭弱磁化(Ωe=0.5ωpe,其中Ωe和ωpe分彆為電子的迴鏇頻率和等離子體頻率)和彊磁化(Ωe=2.0ωpe)等離子體中電子雙流不穩定性激髮靜電波的非線性縯化過程.結果錶明,在這兩種情況下,基本的物理過程都是一箇幾乎單色的靜電波在波動的線性階段被激髮,隨後在非線性階段這箇靜電波的波形互相閤併,直至最後形成一箇或幾箇靜電孤立結構,這些結構對應于電子速度相空間中的空洞.所不同的是,在弱磁化等離子體中,形成的孤立波有著二維結構,即在兩箇方嚮都是有界的.而在彊磁化等離子體中,所形成的孤立波是準一維的,即在平行于揹景磁場方嚮是有界的,而在垂直于揹景磁場方嚮是無界的,但是在此方嚮上無論是平行還是垂直電場都是有變化的.如沿著平行于揹景磁場的方嚮切割靜電孤立結構,這兩種情況下的孤立波的平行電場都具有雙極結構,而垂直電場有單極結構,這些結果和在地毬極區上空的觀測相符.另外,在彊磁化等離子體中,電子空洞可激髮靜電哨聲波,併破壞這些靜電孤立結構,直至靜電哨聲波足夠彊後這些靜電孤立結構消失.
이용이유입자모의방법분별연구료약자화(Ωe=0.5ωpe,기중Ωe화ωpe분별위전자적회선빈솔화등리자체빈솔)화강자화(Ωe=2.0ωpe)등리자체중전자쌍류불은정성격발정전파적비선성연화과정.결과표명,재저량충정황하,기본적물리과정도시일개궤호단색적정전파재파동적선성계단피격발,수후재비선성계단저개정전파적파형호상합병,직지최후형성일개혹궤개정전고립결구,저사결구대응우전자속도상공간중적공동.소불동적시,재약자화등리자체중,형성적고립파유착이유결구,즉재량개방향도시유계적.이재강자화등리자체중,소형성적고립파시준일유적,즉재평행우배경자장방향시유계적,이재수직우배경자장방향시무계적,단시재차방향상무론시평행환시수직전장도시유변화적.여연착평행우배경자장적방향절할정전고립결구,저량충정황하적고립파적평행전장도구유쌍겁결구,이수직전장유단겁결구,저사결과화재지구겁구상공적관측상부.령외,재강자화등리자체중,전자공동가격발정전초성파,병파배저사정전고립결구,직지정전초성파족구강후저사정전고립결구소실.
