23933.非廣延分布等離子體中波的色散特性及完全zakharov方程研究

1、分類(lèi)號(hào)：密級(jí)：UDC：學(xué)號(hào)：355705211005南昌大學(xué)博士研究生學(xué)位論文非廣延分布等離子體中波的色散特性及完全非廣延分布等離子體中波的色散特性及完全Zakharov方程研究方程研究OntheDispersionRelationZakharovEquationinNonExtensiveDistributedPlasmas陳小昌培養(yǎng)單位（院、系）：材料科學(xué)與工程學(xué)院指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)：劉三秋教授申請(qǐng)學(xué)位的學(xué)科門(mén)類(lèi)：工學(xué)學(xué)科專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：

2、材料物理與化學(xué)論文答辯日期：2014年答辯委員會(huì)主席：評(píng)閱人：2014年月日摘要II摘要等離子體是一種典型的電磁介質(zhì)，其中蘊(yùn)含著豐富的波動(dòng)現(xiàn)象。因此研究等離子體中波動(dòng)現(xiàn)象是等離子體物理核心內(nèi)容之一。等離子體中波的色散特性是研究等離子體的基礎(chǔ)。根據(jù)等離子體波的色散關(guān)系，可以研究波的不穩(wěn)定性，波在介質(zhì)中的傳播特性、介質(zhì)對(duì)波的折射、吸收、以及非線(xiàn)性相互作用等問(wèn)題。非廣延統(tǒng)計(jì)自提出以來(lái)，被廣泛應(yīng)用于具有長(zhǎng)程相互作用的系統(tǒng)中，解決了很多傳統(tǒng)玻爾茲

3、曼吉布斯統(tǒng)計(jì)無(wú)法解決的困難。等離子體是典型的長(zhǎng)程相互作用系統(tǒng)，越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注其在等離子體物理中的應(yīng)用。2000年Lima等人研究了非廣延分布等離子體中朗繆爾波的色散關(guān)系及朗道阻尼，發(fā)現(xiàn)當(dāng)非廣延參數(shù)1q?時(shí)對(duì)應(yīng)的色散曲線(xiàn)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合的更好，而經(jīng)典麥?zhǔn)戏植枷碌慕Y(jié)果只給出了粗略描述。該論文第一次將非廣延統(tǒng)計(jì)成功應(yīng)用于等離子體物理。然而這篇論文的結(jié)論是不合適的。因此，本論文主要研究?jī)?nèi)容之一為：基于等離子體動(dòng)理論和三維的非廣延分布函數(shù)導(dǎo)出

4、了合理的等離子體中朗繆爾波的色散關(guān)系及朗道阻尼表達(dá)式；同時(shí)也研究了非廣延分布等離子體中橫振蕩色散關(guān)系和離聲振蕩的色散特性和朗道阻尼率。隨著磁約束核聚變和天體物理的發(fā)展，特別是激光技術(shù)的發(fā)展，在激光核聚變中產(chǎn)生的電子有明顯的相對(duì)論效應(yīng)。因此，我們有必要研究相對(duì)論性非廣延分布等離子體中波的色散特性。本論文主要研究?jī)?nèi)容之二為：從等離子體動(dòng)理論出發(fā)，研究了相對(duì)論性縱振蕩的色散特性和朗道阻尼率和相對(duì)論性橫振蕩的色散特性。在極端相對(duì)論條件下，得到了

5、相對(duì)論性縱振蕩長(zhǎng)波支、短波支、近光速支色散關(guān)系和朗道阻尼的解析解；以及相對(duì)論性橫振蕩長(zhǎng)波支和短波支的解析解。當(dāng)非廣延參數(shù)1q?時(shí)則回到BG統(tǒng)計(jì)下的經(jīng)典結(jié)果。因?yàn)榻馕鼋獾牟贿B續(xù)性和受到極端相對(duì)論條件的限制，我們將直接數(shù)值求解修正的色散方程，從而得到從弱相對(duì)論到極端相對(duì)論范圍的連續(xù)色散曲線(xiàn)。作為多粒子系統(tǒng)的等離子體，各種不穩(wěn)定性都可以得到發(fā)展，波的振幅逐漸增大，以致非線(xiàn)性效應(yīng)使這種集合運(yùn)動(dòng)彼此相互作用，在此情況下，等離子體就過(guò)渡到湍動(dòng)狀態(tài)。