导读:本文包含了非线性等离子体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:等离子体,摄动,粒子,离子,相互作用,孤子,效应。
非线性等离子体论文文献综述
吴钟书,赵耀,翁苏明,陈民,盛政明[1]（2019）在《非均匀等离子体中1/4临界密度附近受激散射的非线性演化》一文中研究指出本文采用粒子模拟方法,针对长脉冲激光在非均匀等离子体中的传输过程,特别是在1/4临界密度附近,等离子体中受激散射的非线性演化现象,进行了细致的模拟研究.研究结果表明:在1/4临界面附近所产生的受激拉曼散射不稳定性,其散射光在等离子体中被捕获,并在该区域形成电磁孤子.电磁孤子的振幅随着不稳定性的发展而提高,并由此而产生一个有质动力场驱动周围的电子运动,离子随后被电荷分离场加速,最终形成准中性的密度坑.在单个密度坑形成后,由于该密度坑周围等离子体密度和温度产生了变化,使得等离子体中逐渐形成更多的密度坑.这些密度坑将等离子体分割成不连续的密度分布,而这种密度分布最终明显地抑制了受激拉曼散射和受激布里渊散射不稳定性的发展.(本文来源于《物理学报》期刊2019年19期）
林麦麦,龚雪,段文山,杜海粟[2]（2019）在《多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的研究》一文中研究指出研究了在多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的基本传播特性.利用约化摄动方法,推导得到用来描述多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的ZK方程.此外,借助数值模拟的方法分析了原有等离子体系统中的不同参数对非线性离子声孤波的非线性强度、振幅、宽度等传播特性的重要影响.(本文来源于《西北师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年01期）
林麦麦,杜海粟,龚雪[3]（2018）在《电子的非广延分布对复杂多组分热等离子体中(1+1)维非线性离子声孤波的影响》一文中研究指出通过约化摄动方法,研究了电子的非广延分布对多组分热等离子体中(1+1)维非线性离子声孤波.推导得到了用来描述非线性离子声波运动过程的KdV方程,并利用数值模拟的方法,发现复杂等离子体系统的各种参数对非线性离子声孤波的振幅、宽度和波形等存在重要影响.(本文来源于《西北师范大学学报(自然科学版)》期刊2018年04期）
胡朝清[4]（2017）在《磁约束等离子体中撕裂模与离子温度梯度模的非线性相互作用》一文中研究指出磁流体不稳定性对于托卡马克等离子体来说是十分危险的,因为它们会改变全局的磁场位形,极大地降低装置的约束性能。例如,撕裂模(一种电阻磁流体不稳定性)会破坏环形的笼状的磁面,形成螺旋状的磁岛结构。这种磁岛结构会显着的限制托卡马克放电所能达到的β值,甚至可能最终导致大破裂,终止放电。另一方面,微观不稳定性在磁约束等离子体中也是一个至关重要的问题。这样的不稳定性通常由等离子体的不均匀性驱动,且会产生微观湍流以及与之相关的反常输运。目前普遍认为,由离子温度梯度(ITG)不稳定性引起的微观湍流是导致托卡马克中离子反常输运的主要原因。通常,由于时空尺度的差异,人们对于宏观的磁流体不稳定性或者微观湍流的研究都是分开的。然而实际上,在长脉冲准稳态托卡马克中,宏观尺度和微观尺度不稳定性会不可避免地被同时激发,以至于很可能会发生多时空尺度的相互作用并产生各种各样形式新颖且复杂的物理过程。因此本文将通过数值方法采用平板位形下简化的朗道五场流体模型系统地研究撕裂模、ITG不稳定性以及剪切流之间的非线性多尺度相互作用。本论文的主要研究结论总结如下:第一章,简要介绍了论文的背景和意义、撕裂模和ITG湍流的基本特性以及它们之间的多尺度相互作用的研究进展。第二章,简要地展示了本论文所使用的朗道五场流体模型的推导过程,概括了模型使用的物理假设,简单地介绍了数值方法以及模型所包含不稳定性的基本物理特性。第叁章,采用平板平板位形下的朗道五场流体模型研究了非线性磁岛的饱和准稳态特性,发现在非线性演化过程中,在磁岛中的电势结构会出现一个扰动结构的分叉现象,最终达到一种新的准稳态。明确了其中的机制是由于一种被宽磁岛激发的次级不稳定性,而这种次级不稳定性的对称性与通常的撕裂模的对称性是相反的。进一步分析发现次级不稳定性的激发存在一个磁岛宽度的阈值,这个阈值现象与LHD上的观察相似。而且,分叉后磁岛中涡旋流绕O点旋转的方向也与实验上的观察相似。第四章,采用平板位形下自洽的朗道五场模型数值地研究了撕裂模与ITG不稳定性之间的非线性相互作用,发现多尺度系统的演化过程存在五个明显的阶段并且最终达到了一个动力学的准稳态。在非线性演化过程中,宏观撕裂模与微观ITG湍流能非线性地相互去稳:一方面,当磁岛宽度大于一个阈值后,湍流的扰动水平被磁岛显着地提高;另一方面,当磁岛宽度超过一个阈值或者磁岛传播速度小于一个阈值后,ITG能显着地增强磁岛的增长。明确了撕裂模与ITG湍流相互去稳作用潜在物理机制。除此之外,还详细的分析了带状流的生长过程以及相关的多尺度相互作用过程中的湍流输运。第五章,采用平板位形下的朗道五场流体模型研究了剪切流在多尺度相互作用中扮演的角色,发现剪切流在多尺度系统中对不同尺度扰动具有双重作用:显着地抑制小尺度扰动;大幅度地提升大尺度扰动。同时,也发现了剪切流在湍流输运中相似的双重作用。经过分析发现,剪切流对小尺度扰动的影响是由于典型的剪切作用。而其对大尺度扰动影响的机制是非线性的,其主要是由于剪切流与磁岛的相互作用产生的涡旋流。后者通过解析的模型得到了验证,且解析的预测结果与数值模拟结果相符合。最后,在第六章总结了主要结果,并且对将来的工作方向进行了展望。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-11-01）
朱平,闫星廷,黄文龙,朱平[5]（2017）在《托卡马克中平衡流对非线性等离子体响应的影响》一文中研究指出托卡马克中等离子体平衡流对外加共振磁扰动(Resonant Magnetic Perturbation,or RMP)所引起的等离子体响应过程具有非常重要的影响。近几年来,我们基于对磁岛演化与力矩平衡耦合系统稳态方程的求解,发展了一套非线性等离子体响应模型,该模型可以用于计算给定外加RMP情况下的稳态磁岛宽度,并可以严格证明平衡流对外加RMP的屏蔽效应。为了验证这一理论,我们使用初值磁流体程序NIMROD中的完整电阻磁流体模型,对具有均匀环向平衡流的圆截面限制器位形托卡马克平衡在外加RMP作用下的非线性等离子体响应过程进行了模拟研究。模拟计算结果及其与解析理论的比较将在本报告中展示、讨论。(本文来源于《第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集》期刊2017-07-26）
李书翰,王丰,刘金远[6]（2017）在《高能粒子作用下等离子体静电波非线性特征的粒子模拟研究》一文中研究指出近些年来高能粒子与波的非线性相互作用引起了越来越多人的关注,一个重要的例子是在聚变装置中产生的高能阿尔法粒子会与体系中的波共振而破坏磁约束,影响聚变反应的持续进行。而目前对高能粒子与波共振非线性阶段的研究还有待完善。本文从更普适的角度出发,通过粒子模拟方法模拟了静电条件下加入高能粒子的无耗散等离子体,观察了高能粒子与一支等离子体静电波发生相互作用的线性及非线性过程。计算了波线性阶段增长的增长率正比于加入高能粒子的数目。分析了波粒子相互作用的非线性阶段粒子的动理学行为,并说明了静电且无碰撞的情况下波与粒子能量交换的物理过程是通过场传递了相互作用。模拟了背景中同时存在两支不同波数的静电波时高能粒子与波发生的相互作用,计算了波线性阶段的增长率及非线性阶段时波的饱和振幅,并与这两支波分别单独与高能粒子相互作用的结果相对比。发现在高能粒子驱动相同的情况下,双波同时存在时,各支波线性阶段的增长率均有所提高。同时,双波共振时饱和的时间变长,饱和时的电势振幅更大。另外,发现当增加高能粒子的数目,使高能粒子驱动增强至可以改变背景电子的速度分布时,系统等离子体的电子静电频率有小幅红移,且随驱动增强而降低。(本文来源于《第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集》期刊2017-07-26）
吴粤湘[7]（2017）在《石墨烯及其异质结的非线性表面等离子体激元研究》一文中研究指出石墨烯作为第一种被发现的二维材料,自出现开始就受到人们广泛的关注。石墨烯相对于传统的材料具有许多优良的特性,包括:非常高的非线性折射率和吸收系数;快速的响应时间;非常大的工作带宽;光与石墨烯的强相互作用;方便灵活的调控方式等。这使得石墨烯在光电子领域具有广阔的应用前景。目前针对石墨烯在光电子领域的研究方兴未艾。其中,石墨烯表面等离子体激元成为一个研究的热点。因为石墨烯和贵金属相比,在支持表面等离子体激元方面具有以下优势:首先,石墨烯中的表面等离子体激元的损耗要比在贵金属中小,因此传输长度大于贵金属中的表面等离子体激元,同时石墨烯中表面等离子体激元具有更高的局域性,电磁场能被很好地限制在石墨烯表面附近。其次,更重要的一个优点是,石墨烯的电导率可以通过外加电场或化学掺杂被调制,可以利用石墨烯的这种特性设计制作相应的光电子器件。围绕探索石墨烯表面等离子体激元的独特特性,以期应用于新型的光电子器件,本文进行了一系列研究,并取得了如下的成果:1.我们研究了各向异性的晶体位于两层石墨烯之间时的表面等离子体激元的特性,结果表明所研究晶体的光轴的不同的放置方向,对于奇模式和偶模式表面等离子体激元特性具有不同的影响。对于奇模式,当晶体光轴与交界面平行时有效折射率最大,而晶体光轴与交界面垂直时有效折射率最小。当两层石墨烯间隔超过某一阈值时,晶体光轴与交界面平行对应的表面等离子体激元传输长度最大。偶模式的特点则刚好与奇模式相反。我们通过分析电磁场分布,揭示了其原因在于不同的晶体光轴朝向会影响模式电磁场的分布,并分析了各向异性晶体位于不同位置时对石墨烯表面等离子体激元的影响。2.我们研究了一种非线性表面声子-等离子体激元的特性,这种表面声子-等离子体激元存在于石墨烯介于六方氮化硼(hBN)和非线性介质之间的结构中。理论研究表明,可以通过控制石墨烯的化学势能、层数和弛豫时间等参数来调节表面声子-等离子体激元的特性。同时发现介电常数非线性部分对于其传播常数的影响很大:低频模式传播常数的实部随着正值介电常数的非线性部分增加而增加;在上剩余射线带,虚部则随着正的介电常数的非线性部分增加而减小,在下剩余射线带则几乎保持不变,而带外的低频模式的虚部则随之增加。本文的结果有助于石墨烯-hBN的异质结结构在实际中的应用。3.我们研究了双层石墨烯两侧为对称的非线性介质,中间夹层为线性介质时的TE极化表面等离子体激元,所研究波长为中红外和太赫兹波段。与单层石墨烯介于无限大的非线性材料和线性材料的结构相比,该结构中的TE极化表面等离子体激元能够获得更灵活的调控方式,更强的光场局域性。我们分析了该结构条件下偶对称和奇对称TE模式的存在条件。研究表明当中间介质介电常数小于非线性材料介电常数的线性部分时,同一个非线性变化量可以对应两个不同的偶对称模式分支;而当中间介质介电常数大于非线性材料介电常数的线性部分时,只存在一个偶对称模式分支。并发现了当中间的线性介质的介电常数大于非线性材料介电常数的线性部分,且两层石墨烯的间隔足够大时,存在奇对称的TE极化表面等离子体激元,这种奇对称TE模式在类似的金属结构中是不存在的。并且我们研究了石墨烯的费米能级对于TE极化表面等离子体激元的传播常数以及模式电场的峰值位置的影响。此外文中还阐明了石墨烯本身的损耗和非线性对于色散特性的影响。4.我们设计了一种石墨烯-介质-石墨烯的双稳态结构,该结构可以非常方便地通过外加偏置电压实现对结构的特性进行调节,并且获得非常小的双稳态阈值功率。我们首先利用传输矩阵法分析了该结构的反射系数,进一步找出该结构的表面等离子体激元对应的衰减全反射(ATR)入射角度。通过分析发现,随着波长的增加或者石墨烯费米能级的增加,都会导致激发表面等离子体激元对应的ATR入射角度减小,而ATR谱的宽度也相应减小,同时棱镜和石墨烯之间的最佳的间隔增加。同时随着两层石墨烯之间的间隔增加时,会导致激发表面等离子体激元对应的入射角度增加,ATR谱峰值的宽度相应增加,而棱镜和石墨烯之间的最佳的间隔则是先减小而后增加。基于此结论,我们优化结构的参数,计算结果发现随着石墨烯间隔的减小,双稳态的阈值功率减小,但是当石墨烯的间隔小于一定值时,石墨烯间隔对于双稳态的影响比较小。此外,随着石墨烯费米能级的增加,或者石墨烯弛豫时间的增加,或是上下石墨烯层数的增加,都会导致双稳态的阈值功率的减小。最终相对于单层石墨烯结构,我们所设计的上下多层石墨烯夹心结构,双稳态阈值降低了4个数量级。(本文来源于《深圳大学》期刊2017-06-30）
赵珍珠[8]（2017）在《等离子体中电波传播的叁波非线性效应仿真研究》一文中研究指出飞行器在返回大气层时,其速度可达到十几甚至数十马赫,高温使其周围空气电离形成等离子鞘,使得投射其上的电磁波产生反射、折射及散射,而在其中传播的电磁波受到衰减,从而影响飞行器的导航、遥测和通信信号的传输,严重阻碍飞行器与外界的通信,影响飞行器的安全。为了解决这一问题,国内外研究人员提出了许多可能的解决办法,至今仍未彻底解决。等离子体的叁波非线性效应是其中的一种可能的解决方案。本文对等离子体中的叁波非线性效应进行研究,具体的工作如下:(1)首先介绍论文的研究背景与意义,然后介绍了等离子体中的流体力学方程,结合麦克斯韦方程组建立等离子体与电磁波相互作用过程的数学物理模型。(2)开展等离子体中的叁波非线性效应的频域数值仿真研究。主要是对修正的金兹堡方程及非线性电流进行求解,分析低频信号入射角、泵源参数及等离子体电子密度分布对非线性的影响;最后,给出RAM C实际等离子体电子密度分布下的仿真结果。(3)开展等离子体中叁波非线性效应时域算法研究。为了更直观地分析非线性电流项,采用JEC-FDTD方法进行计算;同时,为了节约计算时间,在C#环境下结合CUDA实现并行编程。最后,对RAM C实际等离子体电子密度分布下的非线性效应进行分析,并与频域的计算结果相对比,分析叁波非线性效应的实际应用条件。论文的分析可为叁波非线性效应抑制“黑障”系统确定关键技术参数,包括泵源功率、频率、安装位置/方式的需求,为系统方案的设计和工程应用提供理论依据。(本文来源于《西安理工大学》期刊2017-06-30）
吴经纶[9]（2017）在《基于非线性晶体和空气等离子体的太赫兹时域光谱系统研究》一文中研究指出不同波段的电磁波在人类的生活生产中有着广泛的运用,诸如微波通讯、红外监控、X光成像等。太赫兹辐射(Terahertz Radiation)位于微波与红外之间,具有瞬态、低能、穿透、相干、指纹谱识别等特点,在生物医药、半导体、安检、国防军事、信息与通讯技术、地球与空间科学、基础科学等领域有着巨大的开发价值和运用潜力。作为电磁波中的研究空白,太赫兹技术还未得到大规模应用。太赫兹时域光谱系统(Terahertz-Time Domain Spectroscopy,THz-TDS)包含了太赫兹辐射的产生、传输、探测和采集,是研究太赫兹辐射物理性质和运用开发的基础平台。太赫兹脉冲的产生与探测方式主要包括光电导天线辐射与采样、基于非线性晶体的光整流与电光采样、基于空气等离子体的太赫兹辐射与探测。不同原理产生和探测的太赫兹波在功率、带宽、信噪比、动态范围以及偏振等方面具有较大的差异,在具体的样品测试和运用开发上也各有优缺点。本文基于后两种辐射与探测原理,通过具体的实验和理论分析THz-TDS中太赫兹波产生与探测的影响因素,并模拟了太赫兹波在THz-TDS中传输变换的基本规律以及在粗糙表面的反射原理。具体研究内容如下:(1)搭建基于非线性晶体光整流与电光采样的THz-TDS系统;搭建基于瞬态光电流的全空气等离子体THz-TDS系统;获取两者的太赫兹信号,比较在辐射机制、探测原理、信号特点、系统组成以及搭建过程中一些具体细节的差异。(2)结合实验与理论分析泵浦光脉冲参数、探测光参数、非线性晶体、调制频率与其他主要光学元件对光整流-电光采样THz-TDS系统太赫兹信号的影响。(3)结合实验与理论分析泵浦光脉冲参数、探测光参数、倍频晶体、偏置电压、探测器参数与其他主要光学元件对全空气等离子体THz-TDS系统太赫兹信号的具体影响。(4)基于高斯波束与ABCD传输矩阵原理,模拟分析在不同产生和探测方式的THz-TDS系统中,太赫兹波束辐射、准直、聚焦的基本规律,优化太赫兹信号的质量。(5)通过引入瑞利散射因子并利用基尔霍夫(Kirchhoff)散射理论对菲涅尔公式进行修正,模拟太赫兹波入射到粗糙表面时,太赫兹波中TE波和TM波的反射系数对不同入射角和入射波频率的依赖关系。(本文来源于《福州大学》期刊2017-06-01）
王志军[10]（2017）在《电磁波与等离子体鞘套作用的非线性效应的研究》一文中研究指出高超声速飞行器或再入航天器在临近空间飞行时,在飞行器外会形成等离子体鞘套,等离子体鞘套一方面会阻碍飞行器与地面的通信,即黑障问题,另一方面也会影响雷达对飞行器的探测,因此分析电磁波与等离子体鞘套之间的相互作用已经成为一大重要而紧迫的研究课题。电磁波与等离子体的相互作用非常复杂,且参数众多,整个过程会产生多种非线性效应,所以非线性效应的研究也是至关重要的。本文针对鞘套形成机理、流场仿真模拟、非线性效应对电磁波在等离子体鞘套中的传输和散射的影响等问题从四个方面展开研究。1.鞘套形成机理及流场仿真模拟。首先概述鞘套形成机理及仿真模型,推导其介电参数,建立高超声速飞行器的几何模型,完成对飞行器周围空间的网格剖分,通过分析等离子体鞘套的形成要素,合理设置满足高超声速流场的条件,求解流场控制方程组,得到飞行器周围鞘套流场分布,并进一步给出等离子体鞘套电子密度分布,为后续研究电磁波与等离子体鞘套的相互作用提供数据基础。计算结果与RAM-C的钝头锥对比后,量级几乎一致,同时结果表明,飞行器上部电子密度的量级比下部要高2个数量级以上,但鞘套厚度较薄,而下部的电子密度分布较为平缓。2.等离子鞘套中的非线性效应。基于热致非线性效应原理,推导热致非线性效应影响下的碰撞频率、非线性衰减常数以及介电常数,仿真比较线性与非线性衰减常数随频率的变化,并分析了碰撞频率与介电常数扰动随电场强度与频率的变化规律。结果表明,当入射波电场强度与等离子体特征场相比较大时,热致非线性效应不可忽略。通过对电极化强度项进行非线性推广,推导得到非线性衰减常数,仿真不同碰撞频率和电子密度下非线性衰减常数随频率的变化,并把结果与线性衰减常数作比较。结果表明,考虑非线性时衰减常数有所减小。3.基于叁波互作用的非线性效应开展突破黑障的探索研究。根据电磁波在等离子体鞘套中的Ginzburg方程,数值求解得到了叁种电磁波的磁场分布,仿真分析了该方法的可行性;比较了不同电子密度分布和信号频率下叁波的磁场分布,分析不同参数对叁波非线性作用的影响;依据RAM-C数据仿真不同空间高度处的叁波磁场分布,分析了该方法的实际效果。结果表明,该方法具有实际应用的前景。4.非线性效应对等离子体鞘套包覆目标电磁散射特性的影响。基于计算涂覆目标RCS的FDTD、PO等方法,仿真不同鞘套参数下均匀磁化等离子体涂覆导体方柱、高超声速钝锥体飞行器和高超声速类HTV飞行器的双站RCS,分析热致非线性效应对目标RCS的影响。结果表明,当考虑热致非线性效应时,叁类目标的RCS都有所减小,并且对于不同入射波频率下钝头锥的双站RCS结果,非线性情形的变化规律不同于线性情形。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2017-05-01）
非线性等离子体论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研究了在多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的基本传播特性.利用约化摄动方法,推导得到用来描述多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的ZK方程.此外,借助数值模拟的方法分析了原有等离子体系统中的不同参数对非线性离子声孤波的非线性强度、振幅、宽度等传播特性的重要影响.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
非线性等离子体论文参考文献
[1].吴钟书,赵耀,翁苏明,陈民,盛政明.非均匀等离子体中1/4临界密度附近受激散射的非线性演化[J].物理学报.2019
[2].林麦麦,龚雪,段文山,杜海粟.多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的研究[J].西北师范大学学报(自然科学版).2019
[3].林麦麦,杜海粟,龚雪.电子的非广延分布对复杂多组分热等离子体中(1+1)维非线性离子声孤波的影响[J].西北师范大学学报(自然科学版).2018
[4].胡朝清.磁约束等离子体中撕裂模与离子温度梯度模的非线性相互作用[D].大连理工大学.2017
[5].朱平,闫星廷,黄文龙,朱平.托卡马克中平衡流对非线性等离子体响应的影响[C].第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集.2017
[6].李书翰,王丰,刘金远.高能粒子作用下等离子体静电波非线性特征的粒子模拟研究[C].第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集.2017
[7].吴粤湘.石墨烯及其异质结的非线性表面等离子体激元研究[D].深圳大学.2017
[8].赵珍珠.等离子体中电波传播的叁波非线性效应仿真研究[D].西安理工大学.2017
[9].吴经纶.基于非线性晶体和空气等离子体的太赫兹时域光谱系统研究[D].福州大学.2017
[10].王志军.电磁波与等离子体鞘套作用的非线性效应的研究[D].西安电子科技大学.2017
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