簡并等離子體色散關(guān)系的研究.pdf

1、等離子體色散關(guān)系是研究等離子體不穩(wěn)定性、等離子體診斷、等離子體中電磁波的傳播與耗散以及慣性約束核聚變中非線性現(xiàn)象的理論基礎(chǔ)。為了使這個(gè)基礎(chǔ)更完整更有效，本論文致力于進(jìn)一步細(xì)致地研究等離子體的色散關(guān)系，完善或修正一些分段解析的理論，分析一些參數(shù)對(duì)等離子體色散性質(zhì)的影響。 首先，本文從Maxwell-Vlasov方程組出發(fā)，借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算功能，分析研究了非相對(duì)論簡并等離子體的色散關(guān)系。圍繞簡并等離子體區(qū)別經(jīng)典等離子體的部分

2、性質(zhì)，本文主要作了以下工作： 1．為了體現(xiàn)離子在色散關(guān)系中的效應(yīng)，本文在色散方程中加入了有關(guān)離子的項(xiàng)，建立了更為完善的物理模型。 2．推導(dǎo)了零溫等離子體、完全簡并等離子體、半簡并等離子體的色散方程。 3．分別用解析近似和數(shù)值計(jì)算的方法求得了零溫等離子體的縱波色散關(guān)系，數(shù)值結(jié)果不僅與Alexandrov的結(jié)論相吻合，還填補(bǔ)了Alexandrov理論的空白區(qū)域。 4．?dāng)?shù)值分析了電子溫度、電子一離子溫度比、等離

3、子體密度等對(duì)非相對(duì)論完全簡并與半簡并等離子體色散關(guān)系的影響。比較了完全簡并與半簡并等離子體的區(qū)別與聯(lián)系。 此外，本文還研究了弱磁化相對(duì)論性正負(fù)電子等離子體中的線性模。文章從相對(duì)論性洛倫茲方程出發(fā)，利用微擾理論，推導(dǎo)得到了弱磁化相對(duì)論性正負(fù)電子等離子體中的擾動(dòng)流。將擾動(dòng)流代入麥克斯韋方程，本文得到了關(guān)于弱磁化正負(fù)電子等離子體中橫波和縱波的兩個(gè)一般性色散關(guān)系。在非相對(duì)論近似情況下，這兩個(gè)色散關(guān)系退化成了與Zank等人相一致的結(jié)果。