磁化等离子体中低频电磁模的有限质量电子流体模拟

摘要

本论文主要介绍了一种适用于有限β(等离子体热压比磁压)磁化等离子体中低频电磁波模拟的有限质量电子流体模型。我们用该模型研究了磁化等离子体中两种重要的低频电磁模，无碰撞撕裂模和动理学阿尔芬波。
　　 首先，我们在平板位形下从理论和模拟上研究了由于电子惯性项引起的无碰撞撕裂模的线性行为。
　　 另外，我们还用该模型研究了无碰撞撕裂模稳定情况下，动理学阿尔芬波和惯性阿尔芬波在剪切磁场中的行为。我们发现在βe》me/mi(这里me/mi为电子离子质量比)和βe《me/mi这两种情况下，剪切阿尔芬波分别模转换为动理学阿尔芬波和惯性阿尔芬波。βe》me/mi时，模转换后的动理学阿尔芬波离开剪切阿尔芬波共振奇异面附近向奇异面(奇异面对应于k||=0的位置，其中k||为沿磁场方向的波数)传播。在不考虑电子惯性项时动理学阿尔芬波会一直传播到奇异面处。而在考虑了电子惯性项后，动理学阿尔芬波会同电子沿磁场方向的运动起共振作用，并在该位置沉积能量。当βe<　　 最后，就本论文的主要工作我们进行了相应的总结，并且讨论了该模型的今后发展方向。