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垂直扩散理论中的有限回旋半径修正,1. 受抑速度扩散

空间物理 2015-08-26 v1 太阳与恒星天体物理 等离子体物理

摘要

等离子体物理、空间科学以及天体物理中的一个基本问题是与随机磁场相互作用的高能粒子的输运。尤其是粒子跨越大尺度磁场的运动难以解析描述。然而,近年来由于统一非线性输运理论的发展取得了进展,该理论可用于描述磁力线扩散以及高能粒子的垂直扩散。后一理论与不同独立进行的测试粒子模拟吻合极好。但该理论仍基于不同的近似与假设。在本文中,我们通过考虑粒子运动的有限回旋半径扩展了该理论,并在不同渐近极限下计算修正。我们考虑了不同的湍流模型作为示例,如平板模型、含噪声平板湍流以及二维模型。虽然平板湍流没有有限回旋半径修正,但在其他两种情形下垂直扩散系数减小。本文所研究的内容也与非线性扩散理论中出现的参数 a^2 相关。

关键词

引用

@article{arxiv.1506.07169,
  title  = {Finite Gyroradius Corrections in the Theory of Perpendicular Diffusion, 1. Suppressed Velocity Diffusion},
  author = {Andreas Shalchi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1506.07169},
  year   = {2015}
}

备注

Paper accepted by Advances in Space Research