从集体汤姆逊散射谱中恢复非麦克斯韦粒子速度分布函数
等离子体物理
2023-08-07 v1
摘要
集体光学汤姆逊散射（TS）是一种常用于表征等离子体参数的诊断方法。这些参数通常通过拟合算法提取，该算法使测量的散射谱与由等离子体速度分布函数（VDF）计算得到的解析谱之间的差异最小化。然而，大多数现有的TS分析算法假设VDF为麦克斯韦分布，而采用此假设的算法由于非麦克斯韦偏离对TS谱的影响，无法准确提取非麦克斯韦等离子体的参数。我们提出了新的开源数值工具，用于从任意VDF正向建模解析谱，并表明与标准TS算法相比，这些工具能够更准确地从由非麦克斯韦VDF生成的合成TS谱中提取等离子体参数。通过对多种示例非麦克斯韦VDF的合成谱拟合所估计的后验概率分布，确定了提取等离子体参数的不确定性，并表明参数间的相关性会显著影响具有非麦克斯韦VDF的等离子体中拟合的精度。
引用
@article{arxiv.2308.02488,
title = {Recovering non-Maxwellian particle velocity distribution functions from collective Thomson-scattered spectra},
author = {Bryan C. Foo and Derek B. Schaeffer and Peter V. Heuer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.02488},
year = {2023}
}