外磁场和温度对正负电子等离子体中的孤立波的影响

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等离子体是由脱离束缚的电子、离子和中性粒子组成的,宏观上呈现准中性,且具有集体效应的混合气体。近年来,激光和等离子体相互产生的非线性现象成为了热门课题,其中作为激光在等离子体内传播时产生的非线性问题-电磁孤立波的研究得到了广泛关注。激光-等离子体相互作用产生的孤立波的研究不仅具有很大的理论意义,而且该研究在粒子加速器、光子加速器和激光核聚变中的快点火方案等方面具有重大的应用价值。本文通过数值计算研究了外磁场和等离子体温度对孤立波的振幅的影响。首先,由麦克斯韦方程组和流体动力学方程推导出激光和正负电子等离子体的耦合方程。然后通过稳定性分析找到耦合方程的固定点,并计算孤立波存在的激光频率和温度范围。最后,通过PIC数值计算研究外磁场和温度对等离子体中传播的电磁孤立波的影响。研究结果显示,外磁场对激光矢势的孤立波的振幅毫无影响,然而对等离子体尾势的孤立波的振幅随着外磁场的增加而变大。随着温度的增加激光矢势和等离子体尾势的孤立波的振幅都变大。
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