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含超热电子等离子体中的电子声波传播

等离子体物理 2017-10-24 v1 空间物理

摘要

电子声波存在于存在两种不同电子群(即冷电子和热电子)的空间和实验室等离子体中。观测表明,热电子分布通常具有长尾超热(非麦克斯韦)形式。本研究的目的是调查各种等离子体参数如何改变电子声波结构。我们研究了由冷惯性电子、热超热电子和移动离子组成的无碰撞和无磁化等离子体中的电子声波。首先,我们从冷单流体模型开始,并将其扩展到包含电子热压的热模型。最后,在双流体模型中包含了离子惯性。电子声波的线性色散关系表明电荷屏蔽机制强烈依赖于过度的超热性。采用非线性 (Sagdeev) 赝势技术来研究电子声孤立波的存在,并确定其特性如何依赖于各种等离子体参数。结果表明,热压力深刻影响电子声孤立波。在单流体模型中仅发现存在负极性波,随着偏离麦克斯韦分布的增加,波变窄,而在固定孤子速度下波幅增加。然而,对于真实的马赫数恒定值,随着超热性的增加,振幅减小。还发现离子惯性在超音速域中作用微不足道,但在亚音速域中对于支持正极性波很重要。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.08271,
  title  = {Propagation of Electron-Acoustic Waves in a Plasma with Suprathermal Electrons},
  author = {Ashkbiz Danehkar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.08271},
  year   = {2017}
}

备注

Master's Thesis, Queen's University Belfast, December 2009. 82 pages. A part of this work was published in Phys.Plasmas 18, 072902 (2011) [arXiv:1107.5226]