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双等离子体团相互作用的磁流体力学模拟

原晓霞 仲佳勇

双等离子体团相互作用的磁流体力学模拟

原晓霞, 仲佳勇
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  • 利用商用磁流体力学模拟程序USIM对双等离子体团相互作用过程进行了数值模拟,分别考察和比较了双对流等离子体团在外加磁场和无外加磁场情况下,相互作用的物理过程.发现在外加磁场情况下等离子体团相互作用会伴随着磁重联(反向磁场)、磁排斥(同向磁场)以及一些不稳定过程.针对激光产生等离子体团错位相互作用实验,进行了标度模拟,发现外加磁场起着重要作用,进一步表明激光等离子体的磁化特征.研究结果为下一步在神光Ⅱ激光装置进行强磁环境下等离子体实验提供理论指导.
      通信作者: 仲佳勇, jyzhong@bnu.edu.cn
    • 基金项目: 北京科技新星(批准号:Z131109000413050)、国家自然科学基金(批准号:11622323)和中央高校基本科研业务费专项资金科学挑战专题(批准号:JCKY2016212A505)资助的课题.
    [1]

    Schrafel P, Bell K, Greenly J, Seyler C, Kusse B 2015 Phys. Rev. E. 91 013110

    [2]

    Zhong J Y, Li Y T, Wang X G, Wang J Q, Dong Q L, Xiao C J, Wang S J, Liu X, Zhang L, An L, Wang F L, Zhu J Q, Gu Y, He X T, Zhao G, Zhang J 2010 Nature Phys. 6 984

    [3]

    Fiksel G, Fox W, Bhattacharjee A, Barnak D H, Chang P Y, Germaschewski K, Hu S X, Nilson P M 2014 Phys. Rev. Lett. 113 105003

    [4]

    Chittenden J P, Mitchell I H, Aliaga-Rossel R, Bayley J M, Beg F N, Lorenz A, Haines M G, Decker G 1997 Phys. Plasmas 4 2967

    [5]

    Kato T N, Takabe H 2008 Astrophys. J. 681 L93

    [6]

    Liu X, Li Y T, Zhang Y, Zhong J Y, Zheng W D, Dong Q L, Chen M, Zhao G, Sakawa Y, Morita T 2011 New J. Phys. 13 1433

    [7]

    Suzuki-Vidal F, Lebedev S V, Ciardi A, Pickworth L A, Rodriguez R, Gil J M, Espinosa G, Hartigan P, Swadling G F, Skidmore J, Hall G N, Bennett M, Bland S N, Burdiak G, de Grouchy P, Music J, Suttle L, Hansen E, Frank A 2015 Astrophys. J. 815 96

    [8]

    Morita T, Sakawa Y, Kuramitsu Y, Dono S, Aoki H, Tanji H, Kato T N, Li Y T, Zhang Y, Liu X, Zhong J Y, Takabe H, Zhang J 2010 Phys. Plasmas 17 122702

    [9]

    Zhang K, Zhong J Y, Wang J Q, Pei X X, Wei H G, Yuan D W, Yang Z W, Wang C, Li F, Han B, Yin C L, Liao G Q, Fang Y, Yang S, Yuan X H, Sakawa Y, Morita T, Cao Z R, Jiang S E, Ding Y K, Kuramitsu Y, Liang G Y, Wang F L, Li Y T, Zhu J Q, Zhang J, Zhao G 2015 High Energy Density Phys. 17 32

    [10]

    Malakit K, Shay M A, Cassak P, Ruffolo D J 2013 Phys. Rev. Lett. 111 135001

    [11]

    Rosenberg M J, Li C K, Fox W, Igumenshchev I, Sguin F H, Town R P J, Frenje J A, Stoeckl C, Glebov V, Petrasso R D 2015 Nat. Commun. 6 6190

    [12]

    Loverich J, Zhou S C D, Beckwith K, Kundrapu M, Loh M, Mahalingam S, Stoltz P, Hakim A 2013 51st AIAA Aerospace Sciences Meeting including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition Grapevine, Texas, America, January 7-10, 2013 p1185

    [13]

    Loverich J, Hakim A 2010 J. Fusion Energ. 29 532

    [14]

    Pei X X, Zhong J Y, Zhang K, Zheng W D, Liang G Y, Wang F L, Li Y T, Zhao G 2014 Acta Phys. Sin. 63 145201 (in Chinese)[裴晓星, 仲佳勇, 张凯, 郑无敌, 梁贵云, 王菲鹿, 李玉同, 赵刚2014物理学报63 145201]

  • [1]

    Schrafel P, Bell K, Greenly J, Seyler C, Kusse B 2015 Phys. Rev. E. 91 013110

    [2]

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    Chittenden J P, Mitchell I H, Aliaga-Rossel R, Bayley J M, Beg F N, Lorenz A, Haines M G, Decker G 1997 Phys. Plasmas 4 2967

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    [9]

    Zhang K, Zhong J Y, Wang J Q, Pei X X, Wei H G, Yuan D W, Yang Z W, Wang C, Li F, Han B, Yin C L, Liao G Q, Fang Y, Yang S, Yuan X H, Sakawa Y, Morita T, Cao Z R, Jiang S E, Ding Y K, Kuramitsu Y, Liang G Y, Wang F L, Li Y T, Zhu J Q, Zhang J, Zhao G 2015 High Energy Density Phys. 17 32

    [10]

    Malakit K, Shay M A, Cassak P, Ruffolo D J 2013 Phys. Rev. Lett. 111 135001

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    Loverich J, Zhou S C D, Beckwith K, Kundrapu M, Loh M, Mahalingam S, Stoltz P, Hakim A 2013 51st AIAA Aerospace Sciences Meeting including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition Grapevine, Texas, America, January 7-10, 2013 p1185

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    [2] 潘军廷, 张宏. 极化电场对可激发介质中螺旋波的控制. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191934
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    [4] 周峰, 蔡宇, 邹德峰, 胡丁桐, 张亚静, 宋有建, 胡明列. 钛宝石飞秒激光器中孤子分子的内部动态探测. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191989
    [5] 罗菊, 韩敬华. 激光等离子体去除微纳颗粒的热力学研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191933
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    [8] 吴雨明, 丁霄, 王任, 王秉中. 基于等效介质原理的宽角超材料吸波体的理论分析. 物理学报, 2020, 69(5): 054202. doi: 10.7498/aps.69.20191732
    [9] 刘厚通, 毛敏娟. 一种无需定标的地基激光雷达气溶胶消光系数精确反演方法. 物理学报, 2019, 68(7): 074205. doi: 10.7498/aps.68.20181825
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    [11] 张继业, 张建伟, 曾玉刚, 张俊, 宁永强, 张星, 秦莉, 刘云, 王立军. 高功率垂直外腔面发射半导体激光器增益设计及制备. 物理学报, 2020, 69(5): 054204. doi: 10.7498/aps.69.20191787
    [12] 王晓雷, 赵洁惠, 李淼, 姜光科, 胡晓雪, 张楠, 翟宏琛, 刘伟伟. 基于人工表面等离激元的厚度渐变镀银条带探针实现太赫兹波的紧聚焦和场增强. 物理学报, 2020, 69(5): 054201. doi: 10.7498/aps.69.20191531
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-10-24
  • 修回日期:  2017-01-06
  • 刊出日期:  2017-04-05

双等离子体团相互作用的磁流体力学模拟

  • 1. 北京师范大学天文系, 北京 100875;
  • 2. IFSA协同创新中心, 上海交通大学, 上海 200240
  • 通信作者: 仲佳勇, jyzhong@bnu.edu.cn
    基金项目: 

    北京科技新星(批准号:Z131109000413050)、国家自然科学基金(批准号:11622323)和中央高校基本科研业务费专项资金科学挑战专题(批准号:JCKY2016212A505)资助的课题.

摘要: 利用商用磁流体力学模拟程序USIM对双等离子体团相互作用过程进行了数值模拟,分别考察和比较了双对流等离子体团在外加磁场和无外加磁场情况下,相互作用的物理过程.发现在外加磁场情况下等离子体团相互作用会伴随着磁重联(反向磁场)、磁排斥(同向磁场)以及一些不稳定过程.针对激光产生等离子体团错位相互作用实验,进行了标度模拟,发现外加磁场起着重要作用,进一步表明激光等离子体的磁化特征.研究结果为下一步在神光Ⅱ激光装置进行强磁环境下等离子体实验提供理论指导.

English Abstract

参考文献 (14)

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