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双流体部分电离等离子体中磁声波的线性阻尼

等离子体物理 2025-10-17 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

部分电离等离子体中的磁声波由于带电粒子与中性粒子之间的弹性碰撞而受到阻尼。这里,我们使用线性化的双流体模型来描述这种碰撞相互作用对在均匀静态背景中传播的小振幅波性质的影响。主要关注由周期性驱动源产生的波的情况,我们详细研究了波数和阻尼率对等离子体电离度、碰撞耦合强度以及传播角度的依赖性。我们描述了不同波模式(快波、慢波、声波)如何在广泛的物理条件下与每种流体的个体性质相关联。此外,我们在弱耦合和强耦合极限下推导了由电荷-中性碰撞引起的阻尼率的解析近似,并检查了它们与精确数值结果相比的有效范围。这些近似可普遍应用于多种天体物理和实验室部分电离等离子体,但在此我们也讨论了仅由氢组成的等离子体的特定应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.14575,
  title  = {Linear damping of magneto-acoustic waves in two-fluid partially ionized plasmas},
  author = {David Martínez-Gómez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.14575},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages, 6 figures. Accepted for publication in Physics of Plasmas