多方物态等离子体的稳态
等离子体物理
2020-12-17 v1 统计力学
摘要
本文证明，在多方物态方程以及将局域速度分布限制为特定数学形式的假设下，kappa 分布是非均匀等离子体中 Vlasov-Poisson 系统的稳态解。文中从理论上得到了密度、温度和电势的剖面。若已知初始态，则可确定 kappa 指数。为验证该理论，进行了粒子网格（particle-in-cell）模拟，结果显示电子的密度、温度和速度分布与理论预测高度吻合。研究表明，空间非均匀等离子体的电子速度分布从初始的麦克斯韦分布演化为最终的 kappa 分布。还发现最终稳态中的 kappa 指数取值依赖于等离子体的初始状态。
引用
@article{arxiv.2011.05515,
title = {Stationary states of polytropic plasmas},
author = {Ran Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.05515},
year = {2020}
}