无磁化等离子体的相空间动力学：无碰撞与弱碰撞区

采用具有高频平衡扰动的未磁化等离子体（动力学电子与静止质子）的欧拉静电动力学模拟，研究了与电子同自生电场共振相互作用相关的、跨越空间与速度尺度的相空间自由能传输。数值模拟覆盖了广泛的无碰撞与弱碰撞等离子体区。基于粒子分布函数的傅里叶-埃尔米特变换的分析技术，可指出动力学过程如何触发自由能级联，而当引入碰撞时，该级联在更精细尺度上受到抑制。我们给出并讨论了线性波朗道阻尼、非线性电子俘获、尾隆不稳定性与双流不稳定性的情形。还详细讨论了一种更实际的湍流朗缪尔涨落情形。傅里叶-埃尔米特变换显示出受碰撞强烈制约的自由能散布，其涉及速度尺度快于空间尺度，即便非线性效应占优时亦然。这导致各向异性谱，其斜率与理论预期相符。最后，我们推导了一个精确守恒律，描述了考虑碰撞耗散的系统自由能的时间演化。