关于双流不稳定性的结构——复G-哈密顿结构及正作用模与负作用模之间的Krein碰撞
等离子体物理
2016-08-03 v1
摘要
双流不稳定性可能是等离子体物理和束-等离子体系统中集体不稳定性最重要的基本例子。对于基于一维温流体模型、具有两种带电粒子种类的温等离子体,双流不稳定性的不稳定图展现出一种尚未被解释的有趣能带结构。我们表明,该不稳定性的能带结构是温双流体系统哈密顿性质的结果。有趣的是,该哈密顿性质在波数空间中表现为复G-哈密顿结构,其直接决定了不稳定图。具体而言,表明稳定区与不稳定区之间的边界是具有不同Krein符号的本征模发生Krein碰撞的位置。就物理而言,这严格意味着当正作用模与负作用模共振时系统失稳,并且这是系统能够失稳的唯一机制。预计这种失稳的物理机制对于等离子体物理、加速器物理和流体动力学系统中承认无限维哈密顿结构的保守系统中的其他集体不稳定性也成立。
引用
@article{arxiv.1604.02859,
title = {On the structure of the two-stream instability -- complex G-Hamiltonian structure and Krein collisions between positive- and negative-action modes},
author = {Ruili Zhang and Hong Qin and Ronald C. Davidson and Jian Liu and Jianyuan Xiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.02859},
year = {2016}
}
备注
16 pages, 3 figures