發(fā)布時間：2020-12-08 06:50

　　波粒相互作用是空間等離子體環(huán)境中非常重要的現(xiàn)象。利用一維網(wǎng)格粒子（PIC）模型,我們研究了等離子體對波的捕獲以及等離子體中電子聲孤立結構的形成。該等離子體由離子,冷、熱和束流電子組成。我們還提出了一種更為廣義的非麥克斯韋分布函數(shù)用于空間等離子體。此外,利用Magnetosperic Multiscale（MMS）航天器對于兩種不同的等離子體（H+和He+）的直接測量,我們深入研究了波和粒子的能量交換過程。主要結果如下:1通過一維（1-D）網(wǎng)格粒子（PIC）模擬,在多粒子成分的等離子體中,研究電子聲波的非線性效應。該等離子體中包含熱電子,冷電子和束流電子,以及離子成分,以維持電中性條件。數(shù)值分析已經確定具有足夠大振幅的電子聲波傾向于捕獲冷電子。電子聲波是有色散的,波數(shù)不同的波模具有不同的相速度,因此可能導致冷電子的混合。冷電子最終被熱化或加熱。研究還表明,激發(fā)的電子聲波頻率很寬,這有助于理解地球極光區(qū)域的寬帶一靜電噪聲（BEN）頻譜。2靜電孤立（ES）結構經常在太陽風、地球和其他行星磁層中觀察到,并且是理論研究中最廣泛的波。然而,很少有同時的模擬和理論研究。在本文中,我們對等離子體中的靜... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
Chapter 1: Introduction
    1.1 Space plasma environment
    1.2 Electrostatic plasma waves
        1.2.1 Langmuir waves
        1.2.2 Electron acoustic waves
        1.2.3 Beam driven waves
    1.3 Electromagnetic ion cyclotron （EMIC） waves
    1.4 Wave-particle interactions
        1.4.1 Trapping of plasma particles
    1.5 Solitary waves in space plasmas
    1.6 The computational simulation of plasmas
        1.6.1 Particle in cell simulation （PIC） technique
        1.6.2 Layout of PIC simulation program
        1.6.3 Leap-Frog Scheme
        1.6.4 Integration to solve the field equations
        1.6.5 The numerical solution of Poisson's equation
        1.6.6 Particle and force weighting
    1.7 Layout of thesis
Chapter 2: Effects of electron trapping by nonlinear electron-acoustic waves
    2.1 Introduction
    2.2 Theoretical formalisms
    2.3 Simulation model
    2.4 Simulation results
    2.5 Summary
Chapter 3: Electron-acoustic solitary structures in an electron beam-plasma
    3.1 Introduction
    3.2 Theoretical model
    3.3 Simulation setup
    3.4 Simulation results
    3.5 Summary
Chapter 4: Generalized AZ-non-Maxwellian velocity distribution function
    4.1 Introduction
    4.2 Maxwellian distribution function
    4.3 Kappa distribution
    4.4 Cairns distribution
    4.5 Vasyliunas-Cairns （VC） distribution
    4.6 Generalized （r,q）-distribution
    4.7 AZ-distribution function
    4.8 Numerical result and discussion
    4.9 Summery
Chapter 5: The measurement of wave-particle energy exchange in space plasmas usingMagnetosphere Multiscale （MMS） Spacecraft
    5.1 Introduction
    5.2 Magnetospheric Multiscale （MMS） spacecraft
    5.3 Overview of event and results
    5.4 Summary
Chapter 6: Conclusion and future studies
    6.1 Conclusions of the thesis
    6.2 Future prospective
References
Acknowledgements
List of publications


【參考文獻】：
期刊論文
[1]On Time-Fractional Cylindrical Nonlinear Equation[J]. H.G.Abdelwahed,E.K.ElShewy,A.A.Mahmoud.  Chinese Physics Letters. 2016(11)



本文編號：2904656