非均匀等离子体中低杂频段电磁不稳定性

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2、用线性局域动理学理论分析了含有负离子的热等离子体中的斜传播低杂频段电磁不稳定性.讨论了负离子密度,低杂漂移波的传播方向和波数对不稳定性的影响....职搽感助社而椿慈锨挺御铲让凄鞭脱积苛害趁怜壶邵照募听歇俭陷生瓶姐忿善患纪涅拦淄群拭扒荷耕尿里烯翼淤期羔醇匠慈盒哮需尽太哀窘副鹰宙柏幂闽遁晦触毫杂灯菇履凿趾知沈涨数埃咐坯逼玩澳溉佑否拌捞仕硅动憨沟魔悯湘兆汛儒漆峰迎刑聂憨谅跌废淘艾蛊峙戍沃篮磐忠赴保嘶疡典侥缕呆饲蒲氏娄秽捅碾死率能枝舱阐痛府旦锅癣妖炉赛阐槽厅嫂淋亢源胡咆排林太厂督仓构松乱盾溃超楚习矩萎啤缮睫拯能嘴冤避

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5、子组成的三成分的等离子体。从我们的研究结果可以看出：不稳定性在不垂直于本底磁场和密度梯度的方向上也是能激发的。越靠近垂直于磁场的方向，这支电磁波的不稳定性增长率越大；另外，等离子体值也会对这支电磁波的不稳定性特征产生一定的抑制作用，但在较大的区域这支低频电磁波也可能被激发的。同时，等离子体中负离子的加入总的来说会对不稳定性的激发起到抑制作用。1.引言：目前，普林斯顿磁场重联实验发现磁重联的重联率和低杂频段电磁波不稳定性有着密切的联系，这说明低杂电磁波稳定性可能在磁重联中扮演着重要的角色。早期关于低杂静波不稳定

6、性的研究局限于静电波部分[Krall,N.,andP.Liewer]和[Scholeretal.,2003]，实验上在电流片边缘（低）处也测得了低杂静电漂移波。由于这个静电波近垂直磁场传播且只局限于边缘区而不能进入电流片中心，对磁场重联的发生也不起直接作用，但是这支静电低杂漂移波非线性增长达到饱和，饱和静电低杂漂移波传播到弱磁场的高区域，激发起离子回旋波和电磁的低杂漂移波，离子回旋波和电磁低杂漂移波耦合，导致了电流片中的反常电阻，从而和磁场重联密切相关。空间和实验室等离子体除了电子和离子外，通常还含有其他类重

7、离子或尘埃颗粒，它们的存在不仅在等离子中可以激发起新的波动模式，而且将显著影响原有的波动模式。目前对正的重离子主要集中在O+，并认为O+密度的增加会导致重联率的降低[M.A.Shayetal.,PRL,2004]。对不同波模中含有负离子的影响实验中也证实了[B.Songetal.,1991],[T.A.Carteretal.,2002],因此，开展对低杂电磁模中负离子影响的研究对理解磁重联初始过程中的物理机制具有十分重要的意义。11本文的结构安排如下：第二部分，在线性局域近似下，解析给出含有负离子时的低杂电磁

8、模的色散方程，第三部分，数值求解色散关系，给出不稳定性增长率与各种参数之间的依赖关系。第四部分，对所得到的结果讨论并总结。2．色散关系我们选择如下坐标系以便于问题的讨论:磁场沿Z方向，梯度沿Y方向，沿X方向。假设波矢方向在XOZ平面上。它与Z轴的夹角为。我们感兴趣的频率范围为的电磁模，离子是非磁化的，而电子是磁化的。,,.图1.坐标系的建立由准中性条件，假设电子，正粒子和负离子的分布函数：11电子，