可分离理想磁流体力学模型系统中交换不稳定谱的统计表征
等离子体物理
2009-11-10 v1 混沌动力学
量子物理
摘要
在理想磁流体力学（MHD）线性化近似下，研究了轴向具有周期性边界条件的Suydam不稳定等离子体圆柱。正则模方程完全可分离，因此环向傅里叶谐波指数n和极向指数m都是好量子数。对于m在1到m_max范围内的完整特征值谱，使用大m的渐近分析、所有m的数值计算以及用于定性理解的图形进行了定量分析。特征值密度在大m_max时按m_max的平方标度变化。由于有限m修正按m_max的平方反比标度变化，因此包含这些修正对于获得特征值分布的正确统计至关重要。在最大增长率附近，只有单个径向本征模对谱有贡献，因此那里的特征值仅依赖于m和n，如同二维系统。然而，与一般的可分离二维系统不同，理想MHD谱的统计在任意大的m_max下也略有偏离泊松分布。这种对泊松统计的偏离可以从旋转变换剖面中有理数分布的性质得到定性理解。
引用
@article{arxiv.physics/0405095,
title = {Statistical characterization of the interchange-instability spectrum of a separable ideal-magnetohydrodynamic model system},
author = {R. L. Dewar and T. Tatsuno and Z. Yoshida and C. Nuehrenberg and B. F. McMillan},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0405095},
year = {2009}
}
备注
11 pages (REVTeX, 2 column), 23 figures (.eps), to be submitted to Phys. Rev. E