适用于强磁化等离子体的广义玻尔兹曼动理论及其在摩擦中的应用
等离子体物理
2020-11-04 v1
摘要
等离子体中库仑碰撞通常用玻尔兹曼碰撞算符或其变体建模，这些适用于粒子典型回旋半径显著超过德拜长度的弱磁化等离子体。相反，O'Neil 发展了处理极强磁化等离子体的动理论，其中粒子典型回旋半径远小于二元碰撞中最近距离。此处，我们发展了一个适用于全部磁化强度范围的广义碰撞算符。为展示强磁化带来的新颖物理，用它计算了作用于大质量试探电荷的摩擦力。除传统停止幂分量外，发现在强磁化 regime 中该力呈现一个垂直于速度矢量与洛伦兹力矢量二者的横向分量，正如近期用线性响应理论所预言。在两者皆适用的 regime 中，碰撞理论与线性响应理论吻合良好，但新碰撞理论也适用于比线性响应理论预期适用更强的磁化强度 regime。
引用
@article{arxiv.2008.06080,
title = {A Generalized Boltzmann Kinetic Theory for Strongly Magnetized Plasmas with Application to Friction},
author = {Louis Jose and Scott D. Baalrud},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.06080},
year = {2020}
}