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稳定的空间朗缪尔孤子作为长寿命大气等离子体结构的模型

等离子体物理 2014-07-15 v1 斑图形成与孤子 大气与海洋物理

摘要

我研究了基于带电粒子非线性径向振荡的等离子体中的稳定空间朗缪尔孤子。我讨论了朗缪尔孤子可以稳定的两种情况。在前一种情况下,孤子对抗坍缩的稳定性是由于电子-电子相互作用,这导致了非线性薛定谔方程中的非局域项。在后一种情况下,我推导了新的三次-五次非线性薛定谔方程,考虑了双原子离子的感应偶极矩与快速振荡电场的相互作用,并表明朗缪尔波的坍缩也可以被阻止。在两种情况下,我找到了非线性薛定谔方程的数值解,并使用Vakhitov-Kolokolov准则分析了它们的稳定性。我讨论了将我的结果应用于描述长寿命大气等离子体结构。我表明,使用我的模型,可以解释上层电离层中大气等离子体团的存在。还证明了由三次-五次非线性薛定谔方程描述的朗缪尔孤子可以描述大气等离子体团在其演化初始阶段的情况。注意,除了大气等离子体结构的建模,我的结果还可以用于解释在液氮中电放电中获得的长寿命发光等离子体团的实验结果。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.3634,
  title  = {Stable spatial Langmuir solitons as a model of long-lived atmospheric plasma structures},
  author = {Maxim Dvornikov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.3634},
  year   = {2014}
}

备注

4 pages, Pdf Latex, 4 pdf figures; contribution to the proceedings of 41st European Physical Society Conference on Plasma Physics, Berlin, Germany, June 23-27, 2014, On-line proceedings version can be downloaded on this URL http://ocs.ciemat.es/EPS2014PAP/pdf/P1.153.pdf