尘埃等离子体参数对尘埃声孤波结构特性的研究

摘要

本论文研究无磁化、无碰撞的、由大质量且带负电量的尘埃颗粒、电子和离子组成的尘埃等离子体，考虑尘埃流体的温度、非热离子和尘埃颗粒电荷绝热变化的因素，使用约化摄动方法研究这个自洽的系统的参数对尘埃声孤波结构的影响。 首先，我们得到了描述有限小振幅的尘埃声波的KdV方程，并对该系统中尘埃声波模式进行了研究。结果表明，当快离子数为零时(α=0)，即离子分布退化为玻耳兹曼分布时，该系统只允许稀疏形孤波存在，这与文献[81]的结论相一致；而随着快离子数的增加(α≠0)，在某些特定的区域,还会出现压缩形孤波。而稀疏孤波和压缩孤波的存在则完全取决于尘埃等离子体参数，如：尘埃流体、离子和电子的温度，非热离子的快离子数以及尘埃颗粒、离子和电子的数密度等。 其次，我们得到了描述尘埃声孤波的修正KdV(mKdV)方程，并对尘埃等离子体参数对尘埃声孤波结构特性进行了理论分析。研究结果表明，尘埃等离子体参数决定着尘埃声孤波结构。且在尘埃等离子体参数特别选定的一些区域，才有稳定的孤波出现。而且，尘埃等离子体中的尘埃颗粒的温度、数密度及其电荷变化，快离子数以及离子的数密度、温度和电子的数密度、温度均会显著影响孤立波的结构特性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

§1.1尘埃等离子体

§1.2尘埃颗粒

§1.3尘埃等离子体中的静电波

§1.4尘埃声孤波

§1.5本论文的主要工作

第二章物理模型

§2.1尘埃等离子体物理模型

§2.2尘埃颗粒电荷的绝热变化

第三章 热尘埃等离子体中尘埃声孤波(KDV方程)的研究

§3.1 KdV方程

§3.2理论分析

§3.3结论

第四章热尘埃等离子体中孤波(MKDV方程)的研究

§4.1修正KdV(mKdV)方程

§4.2理论分析

§4.3结论

第五章展望

参考文献

附录

致谢