非热尘埃等离子体中的尘埃离子声孤立结构
等离子体物理
2012-02-28 v1
摘要
在一个由带负电尘埃颗粒、绝热正离子和非热电子组成的无磁化非热等离子体中，研究了尘埃离子声孤立结构。对于等温电子，该等离子体系统不支持任何双层解；而对于非热电子，只要非热参数超过一个临界值，负电势双层便开始出现。然而，该双层解无法限制本系统中所有负电势孤立波的出现。结果，观察到两种不同类型的负电势孤立波，其中第一类孤立波的出现受限于 M_c<M<M_D，而第二类孤立波对所有 M>M_D 均存在，这里 M_c 是马赫数 M 的下界，M_D(>M_c) 是对应于负电势双层的马赫数。在 M=M_D-ε_1 和 M=M_D+ε_2 处，观察到孤立波负电势振幅的有限跳跃，其中 0<ε_1<M_D-M_c 且 ε_2>0。给出了双层存在的解析理论。还提供了一种数值方案，用于寻找双层解存在的马赫数值以及该双层的振幅。尽管两种极性孤立结构共存的出现受限于 M_c<M ≤ M_max，但对于所有 M>M_max，仅负电势孤立波仍然存在，其中 M_max 是仅正电势孤立波存在的 M 的上界。找到了能量积分中显示现有孤立结构性质的定性不同的组分参数空间。这些解空间能够为孤立结构的形成提供新的结果和物理思想。
引用
@article{arxiv.1108.1777,
title = {Dust ion acoustic solitary structures in nonthermal dusty plasma},
author = {Animesh Das and Anup Bandyopadhyay and K P Das},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.1777},
year = {2012}
}
备注
29 pages, 5 figures