激光等離子體中有質(zhì)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)磁重聯(lián)與引力等離子體中磁調(diào)制不穩(wěn)定性的研究.pdf

1、能源問(wèn)題已成為制約當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的重要因素。多束高功率激光驅(qū)動(dòng)的慣性約束核聚變是研究解決這一全球性問(wèn)題的可行方案之一。在多束激光輻照靶面的實(shí)驗(yàn)中重復(fù)觀察到磁重聯(lián)的快速發(fā)生,但現(xiàn)有模型并未給出令人信服的解釋。對(duì)激光等離子體中的快速磁重聯(lián)研究,不僅可為推動(dòng)激光聚變的實(shí)現(xiàn)提供理論支持,而且能推廣應(yīng)用到其他等離子體環(huán)境中的磁重聯(lián)及其相關(guān)現(xiàn)象,如磁約束裝置。另一方面,利用等離子體物理的研究方法,在牛頓引力近似下的引力等離子體研究已經(jīng)得到了很多重要的

2、結(jié)果,如土星環(huán)、星系旋臂結(jié)構(gòu)、大尺度Pancake結(jié)構(gòu)的形成和Titius-Bode定則等;在更為精確地后牛頓近似下,考慮粒子流引起的磁性引力場(chǎng)的作用,將得到引力系統(tǒng)更為全面的規(guī)律,為引力場(chǎng)理論的完善和發(fā)展提供新的思路。
　　 本論文首先基于激光等離子體中磁重聯(lián)的研究進(jìn)展,將有質(zhì)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的磁重聯(lián)模型拓展應(yīng)用到離子處于多電荷態(tài)的激光等離子體中,并首次用來(lái)解釋兩束激光與鋁靶相互作用的快速磁重聯(lián)實(shí)驗(yàn)。研究表明有質(zhì)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的快速磁重聯(lián)模

3、型所得到的重聯(lián)時(shí)標(biāo)和等離子體噴流速度與實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果一致,這意味著兩束激光與鋁靶作用的快速磁重聯(lián)可以由有質(zhì)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)磁重聯(lián)模型很好的解釋。
　　 其次,在后牛頓和弱場(chǎng)近似下,基于描述波-波、波-粒的非線性相互作用得到自生磁性引力包絡(luò)場(chǎng)非線性控制方程,我們研究了自引力系統(tǒng)的磁調(diào)制不穩(wěn)定性。研究結(jié)果表明,自引力系統(tǒng)是調(diào)制不穩(wěn)定的;而且,縱擾動(dòng)不穩(wěn)定性導(dǎo)致的特征尺度大于橫擾動(dòng)的特征尺度,這種不穩(wěn)定將導(dǎo)致甚大尺度上初始均勻的背景物質(zhì)處于各向