尘埃等离子体中集体激发的研究
近年来，人们对复杂等离子体（尘埃等离子体）的研究产生了浓厚的兴趣，如各种低频或高频波的不稳定性和非线性相干结构（孤波）的特点等的研究。在这些研究中尘埃颗粒都是带负电的，而在某些等离子体环境中，由于紫外线和光电子辐射效应，可使尘埃颗粒带正电，目前，人们对含有这种尘埃颗粒的等离子体也进行了研究。然而，在前面所说的这些研究中绝大多数研究是仅限于无界尘埃等离子体的。众所周知，有界性是实验室等离子体的显著特点，而且空间等离子体环境中也能自动形成各种局域化结构。在边界效应的影响下，等离子波谱将被离散化。因此边界效应又是等离子体的一研究热点。本文利用正交模分析法研究了尘埃电荷扰动等因素对尘埃等离子体中高频郎缪尔波和低频波色散关系的影响。同时，也用赝势法讨论了有界尘埃等离子体中非线性波的传播问题。
本文首先利用正交模分析法得出了有界空间中两组分的电子-尘埃等离子体中波的色散关系，并对此做了数值分析。同时讨论了两种极限情况。结果表明：在此尘埃等离子体系统中存在两种波的模型，即高频郎缪尔波和低频波。并且从数值分析中可以清楚地看到：边界效应、绝热电荷扰动、尘埃（电子）数密度，粒子碰撞和尘埃颗粒的大小等因素对有界空间中电子-尘埃等离子体中波模型有明显的影响。更值得一提的是：边界效应使径向波数离散化；并且边界效应不仅改变了两种波模型的频率，而且对长波的衰减率也有明显的影响。最后我们利用赝势的形成讨论了任意振幅的非线性波的传播问题，从Sagdeev势，我们可以看出，尘埃等离子系统中存在孤波，并且边界效应对孤波也存在明显的影响。
等离子体;电子尘埃;边界效应;郎缪尔波
西北师范大学
硕士
理论物理
薛具奎
2009
中文
O531;O534
2012-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）