蓝芯螺旋波等离子体中的波传播与功率沉积
等离子体物理
2022-03-28 v1
摘要
参照近期实验，计算了蓝芯(blue-core)螺旋波等离子体中的波传播与功率沉积。研究发现，在蓝芯形成过程中，波电场的径向分布在偏离轴处出现峰值，且该峰值位置与实验中观测到的粒子输运屏障位置非常接近；波磁场的径向分布在蓝芯柱内部呈现多重径向模式，这与通过贝塞尔函数对相干高 模式的实验观测一致。波场的轴向分布表明，一旦形成蓝芯模式，波只能在该已形成柱体内传播，且与外部相比具有明显不同的相位。波能分布在蓝芯柱边缘呈现清晰而尖锐的边界，边界外观测到周期结构，且内部轴向周期约为外部的两倍。蓝芯柱内的色散关系呈现多重模式，这是谐振腔在频率变化过程中选择不同模式的特征，而柱外的色散关系在频率改变时给出恒定的波数。功率沉积在径向上偏离轴心、在轴向上呈周期性，且主要位于蓝芯柱内部。基于阶跃函数理论的分析以及所引入的蓝芯常数给出了相一致的结果。本文还探讨了蓝芯柱作为电磁通信中光纤的等效性，这为螺旋波等离子体提供了一种新颖应用，可能是本工作最有趣的发现之一。
引用
@article{arxiv.2203.13408,
title = {Wave propagation and power deposition in blue-core helicon plasma},
author = {Lei Chang and Juan F. Caneses and Saikat C. Thakur and Huai-Qing Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.13408},
year = {2022}
}