破解等离子体鞘层中电子垂直温度尖峰之谜

一大类等离子体的碰撞平均自由程远长于非中性鞘层宽度，而后者随等离子体德拜长度缩放。此类等离子体，尤其是电子，在鞘层中呈现强温度各向异性。鞘层流动方向上的温度（$T_{e\parallel}$）较低，并因加速鞘层流的减压冷却而向壁面下降。流场横向上的电子温度（$T_{e\perp}$）不仅更高，而且在鞘层中尖峰式上升。这种 $T_{e\perp}$ 尖峰的异常行为被发现是鞘层中横向自由度平行热流（$q_{es}$）负梯度的结果。非零热流 $q_{es}$ 由电子的俯仰角散射诱发，其机制包括近无碰撞等离子体中与自激发电磁波的相互作用，或碰撞等离子体中库仑碰撞，或等离子体碰撞性中间 regime 下二者兼有。