交叉电磁场中电子的14矩最大熵描述
等离子体物理
2021-03-29 v1 经典物理
摘要
一个14矩最大熵方程组被用于描述交叉电场和磁场中、低碰撞率（低温等离子体设备的特征）下的非平衡电子。通过与稳态非平衡速度分布函数的解析结果以及含时动力学方程的基于粒子的解进行比较，分析了该公式的灵活性。从动力学理论出发，推导了14矩方程的电场和磁场源项。构造了一个简化的类BGK碰撞项来描述电子与背景中性粒子的碰撞，考虑了大的质量差异和能量交换。提出了碰撞频率的近似表达式，以包含电子漂移速度的影响，在所考虑的条件下显示出良好的精度。证明了所提出的14矩闭合在代表霍尔推力器中条件的空间均匀问题下准确捕捉电子非平衡行为的能力。
引用
@article{arxiv.2103.14406,
title = {A 14-moment maximum-entropy description of electrons in crossed electric and magnetic fields},
author = {Stefano Boccelli and Fabien Giroux and Thierry E. Magin and Clinton P. T. Groth and James G. McDonald},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.14406},
year = {2021}
}