从丝化到分层：剪刀形相对论束-等离子体系统中的不稳定性动力学
等离子体物理
2025-07-08 v1
摘要
对向流系统是束-等离子体不稳定性的典型模型，例如在高能量密度物理中至关重要的丝化不稳定性。然而，涉及交叉快电子束的场景打破了此类系统固有的柱对称性。在此，我们引入了剪刀形构型，这是一种捕捉了这种对称性破缺的基本多速度分量系统。通过理论分析和粒子网格模拟，我们揭示了不稳定性动力学的戏剧性转变：系统经历分层模式而非丝化模式。这种模式被磁重联迅速淬灭，导致一个准稳态，其磁能比对向流情况低两个数量级。这一发现建立了一个通过几何构型进行被动不稳定性控制的新原理，为天体物理学和惯性约束聚变中的束-等离子体相互作用提供了新视角。其基础物理可在即将进行的多激光实验中验证。
引用
@article{arxiv.2507.04336,
title = {From Filamentation to Stratification: Instability Dynamics in Scissors-Shaped Relativistic Beam-Plasma System},
author = {Xu Liu and Dong Wu and Jie Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.04336},
year = {2025}
}