离子温度梯度驱动的静电孤子文献综述

 2023-11-01 11:14:58

文献综述

文献综述与调研报告:(阐述课题研究的现状及发展趋势,本课题研究的意义和价值、参考文献) 因为与托卡马克中反常粒子输运有关,离子温度梯度模一直是磁约束聚变研究焦点。由库仑碰撞引起的反常输运的经典和新经典理过程已经得到了广泛的研究。因此,由温度梯度漂移模引起反常输运就成为磁约束等离子体中重要课题。 等离子体本质上是非线性的,系统中各种各样的波动会产生如旋涡、孤子和激波之类的非线性结构。这些结构在粒子和能量输运中起着重要作用,对于空间等离子体(例如地球极区和太阳大气)和其他天体物理等离子体的研究也很重要。人们普遍认为,密度不均匀性决定了线性漂移波的相速度,而温度梯度导致在长波长漂移微分方程中出现非线性项,从而产生类似孤子的解,一些学者研究了漂移波驱动的孤子和激波。人们研究了非均匀磁化等离子体中漂移孤子的形成和二维涡旋,其中温度梯度驱动的孤子引起了人们的关注。Tasso(1967)导出存在电子温度梯度时非均匀等离子体中的非线性方程,指出存在类激波结构。lakhin等人(1988)的研究指出形成漂移孤子必须存在电子温度梯度。Zakir等人(2016)研究了离子温度梯度驱动的孤子和激波结构。他们发现电子温度梯度仅能够驱动产生压缩孤子。Iqbal 和Khan(2017)同样研究了存在梯度的磁化等离子体中离子温度梯度驱动的孤子。利用Braginskii 模型并通过变换得到了描述离子温度梯度模非线性行为的KdV方程。研究发现孤子的幅度和宽度对密度与温度梯度标长的比值的变化比较敏感。 已有的离子温度梯度驱动的孤子研究中非线性效应源于沿磁场方向的对流项,而没有包含与电漂移相关的非线性项。由于电漂移在粒子垂直于磁场方向运动的重要性,包含了电漂移非线性效应的离子温度梯度驱动的孤子的研究可以为空间、天体和实验室等离子体中相关现象的解释提供理论支持。 参考文献 [1] 郭世宠, 沈解伍, 陈骝, 等. 离子温度梯度不稳定性的解析理论[J]. 物理学报, 1982, 31(1): 17-29. [2] 李继全,牟宗泽, 黄林. 久期捕获离子温度梯度模本征方程的数值求解[J]. 计算物理,1996,13: 295-299. [3] 马骏. 多离子成分等离子体中的线性和非线性离子温度梯度模研究[D]. 安徽: 中国科学技术大学, 2009: 1-106. [4] 陆赫林, 王顺金. 离子温度梯度模湍流的带状流最小自由度模型[J]. 物理学报, 2009, 58(1): 354-362. [5]陆赫林, 陈忠勇, 李跃勋, 等. 磁场剪切对离子温度梯度模带状流产生的影响[J]. 物理学报, 2011, 60(8): 085202. [6]T. Tasso.Shock-like drift waves[J]. Phys. Lett. A, 1967,24, 618-618. [7] V.P. Lakhin,A.B. Mikhailovskii,and O.G. Onishchenko.Revision of the theory of drift solitons[J]. Phys. Lett. A, 1987, 119(7): 348-350. [8] P.K. Shukla and J. Weiland.Ion-temperature-gradient driven drift vortex in an inhomogenous magnetic field[J]. Phys. Lett. A, 1989, 136: 59-62. [9] W. Horton. Nonlinear drift waves and transport in magnetized plasma[J]. Physics Reports, 1990, 192: 1-177. [10] J. Weiland.Collective Modes in Inhomogeneous Media: Kinetic and Advanced Fluid Theory[M]. Bristol: Institute of Physics Publishing, 2000. [11] A. M. Mirza, W. Masood, J. Iqbal, and et al. Toroidal ion-temperature-gradient driven vortices in an inhomogeneous magnetoplasma with non-Maxwellian electrons[J]. Phys. Plasmas, 2015, 22: 092313. [12] U. Zakir, Muhammad Adnan, Q. Haque, Anisa Qamar, and Arshad M. Mirza. Ion temperature gradient mode driven solitons and shocks[J]. Phys. Plasmas, 2016, 23: 042104. [13] J. Iqbal and M. Y. Khan. Soliton formation in ion temperature gradient driven magneto-plasma[J]. Phys. Plasmas, 2017, 24: 042506. [14]M. Y. KhanandJ. Iqbal. Effect of entropy on soliton profile in ITG driven magneto-plasma[J]. Phys. Plasmas, 2017, 24: 082514. 资料编号:[677268]

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