相对论性电流丝周期性系统的稳定性分析
等离子体物理
2018-07-20 v2 高能天体物理现象
摘要
由 Weibel 型丝化不稳定性产生的电流丝的非线性演化是空间和实验室等离子体物理中备受关注的主题。在本文中，我们研究了对流等离子体中标量周期链非线性电流丝的稳定性。我们利用相对论四流体模型并应用 Floquet 理论来计算空间周期系统的二维不稳定本征模。我们考察了三种不同情况，其特征是等离子体流之间不同程度的非线性和不对称性：弱非线性对称系统，易于发生纯横向合并模；强非线性对称系统，由相干漂移-扭曲模主导，其横向周期性等于未扰动丝的周期或为其整数分之一；中等非线性不对称系统，受到扭曲和聚束型扰动混合的作用。数值计算的本征模的增长率和剖面与粒子-in-胞模拟结果一致。此外，我们推导了对称双束系统中主导丝合并与漂移-扭曲不稳定性之间转变的解析判据。
引用
@article{arxiv.1804.04429,
title = {Stability analysis of a periodic system of relativistic current filaments},
author = {Arno Vanthieghem and Martin Lemoine and Laurent Gremillet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.04429},
year = {2018}
}
备注
24 pages, 24 figures