等離子體物理：課程總結課件

等離子體物理課程總結等離子體物理課程總結課程內容緒論基礎理論應用等離子體導論等離子體物理概述單粒子軌道運動磁流體力學等離子體中的波等離子體中碰撞與輸運核聚變等離子體等離子體平衡與穩(wěn)定性動力學理論方程低溫等離子體技術等離子體應用空間等離子體課程內容緒論基礎理論應用等離子體導論單粒子軌道運動低溫等緒論等離子體的概念等離子體的存在形式等離子體描述方法等離子體的發(fā)展歷史等離子體分類及特點等離子體的概念等離子體研究領域等離子體導論緒論等離子體的概念等離子體的存在形式等離子體描述方法等離子體所謂等離子體就是被激發(fā)電離氣體，達到一定的電離度，氣體處于導電狀態(tài)，這種狀態(tài)的電離氣體就表現出集體行為，即電離氣體中每一帶電粒子的運動都會影響到其周圍帶電粒子，同時也受到其他帶電粒子的約束。由于電離氣體整體行為表現出電中性，也就是電離氣體內正負電荷數相等，稱這種氣體狀態(tài)為等離子體態(tài)。由于它的獨特行為與固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)都截然不同，故稱之為物質第四態(tài)。

由大量處于非束縛態(tài)的帶電粒子組成的表現出集體行為的準中性宏觀體系.什么是等離子體?所謂等離子體就是被激發(fā)電離氣體，達到一定的電離度，氣體處于導等離子體是由電子、離子等帶電粒子以及中性粒子(原子、分子、微粒等)組成的，宏觀上呈現準中性、且具有集體效應的混合氣體(李定等：等離子體物理學，高等教育出版社)Aplasmaisaquasineutralgasofchargedandneutralparticleswhichexhibitscollectivebehavior.F.F.Chen,IntroductiontoPlasmaPhysicsandControlledFusion,PlenumPress,1984定義——自由電荷構成、表現出集體行為的準中性多粒子系統(tǒng).什么是等離子體?等離子體是由電子、離子等帶電粒子以及中性粒子(原子、分子、微固體

冰液體

水氣體

水汽等離子體

電離氣體溫度00C1000C100000C等離子體是物質第四態(tài)除固體、液體、和氣體狀態(tài)之外的第四種狀態(tài)以水為例固體液體氣體等離子體溫度00C1000C100000C等離子冷等離子體

Te≠Ti,Ta熱等離子體

Te＝Ti,Ta電弧、碘鎢燈極光、日光燈電子溫度100000C1eV聚變、太陽核心高溫

等離子體低溫

等離子體等離子體分類1eV＝11600K冷等離子體

Te≠Ti,Ta熱等離子體

Te＝Ti,Ta1.單粒子軌道理論2.磁流體動力學理論3.等離子體動理學理論4.計算物理等離子體的參數空間非常寬廣，而且等離子體的性質比普通流體更加復雜。但一般來說等離子體是一個經典的非相對論的體系，所以等離子體的基本描述方法可以適用范圍很大的等離子體體系。等離子體描述方法1.單粒子軌道理論2.磁流體動力學理論3.等離子體動理徳拜屏蔽根據上面所述，德拜長度的物理意義為：一方面它是靜電作用的屏蔽半徑；另一方面，它又是局域性電荷分離的空間尺度。在德拜球內，正負電荷是分離的，在球內各點徳拜長度徳拜屏蔽根據上面所述，德拜長度的物理意義為：徳拜長度在λD

定義中使用的是電子溫度，這是因為：電子比粒子更容易遷移，電子移動時通常會產生負電荷過?；虿蛔?，從而產生屏蔽作用。利用德拜長度能夠計算出“徳拜球”中的粒子數ND：集體行為還要求在λD定義中使用的是電子溫度，這是因為：電子比粒子更容易等離子作振蕩

等離子在熱平衡時是準電中性的.若等離子體內部受到某種擾動而使其中一些區(qū)域內電荷密度不為零,就會產生強的靜電恢復力，使等離子體內的電荷分布發(fā)生振蕩．這種振蕩主要是由電場和等離子體的流體運動相互制約所形成的．cm-3等離子作振蕩等離子在熱平衡時是準電中性的.若等離子體判據

等離子體存在滿足下面三個條件第一個條件：第二個條件：第三個條件：即等離子體的德拜長度大于粒子間的平均距離，德拜屏蔽效應是大量粒子的統(tǒng)計效應，統(tǒng)計條件要求德拜球內有大量的粒子，為此必須滿足此條件。即德拜長度遠小于等離子體特征長度，由于在德拜球內不能保證此電中性。所以不滿足這個條件，就不可能把等離子體看作電中性的物質聚集態(tài)。νc是碰撞頻率，是熱運動阻礙恢復電中性的因素，當ωp>νc

時，電子來不及通過碰撞耗散振蕩能量，則振蕩能維持，保證了等離子體維持電中性。等離子體判據等離子體存在滿足下面三個條件第一個條件：第二單粒子軌道運動單個粒子在電場和磁場中具有怎么樣的行為？非均勻E場隨時間緩慢變化的E場隨時間緩慢變化的磁場絕熱不變量（寢漸不變量）非均勻磁場均勻的電場和磁場單粒子軌道運動單個粒子在電場和磁場中具有怎么樣的行為？非均勻引導中心漂移公式匯總特點！區(qū)別！引導中心漂移公式匯總特點！單粒子軌道運動帶電粒子的電場/重力漂移帶電粒子的梯度漂移帶電粒子的曲率漂移第一個絕熱不變量μ

第二個絕熱不變量J

第三個絕熱不變量Φ

漂移絕熱不變量（寢漸不變量）拉莫爾回轉周期運動粒子在磁鏡間反跳周期運動粒子在地球磁場中漂移準周期運動特點！區(qū)別！漂移的物理根源是什么？單粒子軌道運動帶電粒子的電場/重力漂移第一個絕熱不變量μ第磁鏡效應有限拉莫半徑效應泄漏錐問題費米加速問題范艾侖輻射帶問題極光形成問題效應問題磁鏡效應有限拉莫半徑效應泄漏錐問題費米加速問題范艾侖輻射帶磁鏡效應磁力線的收斂和發(fā)散，存在分量Br，這個分量能引起在磁場中俘獲或捕集粒子的力。磁場強磁場弱磁鏡就象一個籠子，把電荷粒子約束在籠子里——磁阱???磁鏡效應磁力線的收斂和發(fā)散，存在分量Br，這個分量能引起在泄漏錐問題式定義了速度空間的一個邊界區(qū)域，這個邊界有圓錐形狀，叫做泄漏錐。位于其內的粒子是不受約束的。Rm是磁鏡比//≠0的粒子能穿越磁頸泄漏錐問題式定義了速度空間的一個邊界區(qū)域，這個邊界有圓錐形狀費米加速問題不變考慮磁鏡兩端緩慢靠近由于兩磁鏡的緩慢運動,粒子能量增加!可以解釋宇宙高能粒子的存在費米加速問題不變考慮磁鏡兩端緩慢靠近由于兩磁鏡的緩慢運動,粒磁流體力學1)

拉格朗日法（隨體法）基本原理：是力學中質點運動描述方法在流體力學中的推廣。它研究流場中個別流體質點在不同的時間其位置、流速、壓力的變化。即把流體細分為大量的流體質點，著眼于流體質點運動的描述，設法描述出每個質點自始至終的運動狀態(tài)。所有質點的運動規(guī)律知道后，整個流場的運動規(guī)律就清楚了。2）歐拉法（局部法、當地法）研究思路：著眼點不是流體質點，而是空間點，研究每一個空間點上流體流過時的速度（壓力、密度等）隨時間的變化情況或是在某一時刻各空間點上流體速度分布。磁流體力學1)

拉格朗日法（隨體法）基本原理：是力學中質質點導數對質點的運動要素A：時變導數位變導數A:物理量可以是標量、矢量或者張量加速度、密度、壓強、溫度等物理量質點導數對質點的運動要素A：時變導數位變導數A:物理量可完整的磁流體力學方程組：連續(xù)性方程運動方程能量方程歐姆定律麥克斯韋方程組狀態(tài)方程邊界條件－求解！其中完整的磁流體力學方程組：連續(xù)性方程運動方程能量方程歐姆定律麥雙磁流體力學方程組16個方程16個未知數磁場應力及磁擴散與凍結等離子體中的波等離子體平衡與穩(wěn)定性等離子體中碰撞與輸運雙磁流體力學方程組16個方程磁場應力及磁擴散與凍結磁壓力磁張力磁擴散磁凍結磁漂移利用雙磁流體力學方程組討論以下問題：磁壓力利用雙磁流體力學方程組討論以下問題：磁壓力與磁張力作用于某流體元的磁力等效于：各向同性的磁壓力沿著磁感應線方向的磁張力磁壓力與磁張力作用于某流體元的磁力等效于：各向同性的磁壓力沿均勻磁場中的小立方體受磁力情況均勻磁場中的小立方體受磁力情況磁擴散與磁凍結磁擴散效應磁粘滯系數方程的解：穿透深度plasma特征時間為：沒有流動和對流磁擴散=磁衰減磁擴散與磁凍結磁擴散效應磁粘滯系數方程的解：穿透深度plas磁凍結效應該方程的意義：磁場的變化如同磁力線粘附于流體質元上，或者說，磁力線被凍結在導電流體中。所以上面的方程叫凍結方程。凍結方程任意流體曲面中的磁通不隨時間改變，也就是說，處于導電流體中的磁力線與流體質元黏附在一起，隨著流體一起運動，或者：磁力線被凍結在導電流體中。命題：理想的導電流體磁凍結效應該方程的意義：磁場的變化如同磁力線粘附于流體質元上垂直于B的流體漂移物理原因通過任何體積元向下的運動的離子比向上的離子多向下的離子：來自高密度區(qū)向上的離子：來自低密度區(qū)結果:產生一個向下的漂移抗磁漂移垂直于B的流體漂移物理原因通過任何體積元向下的運動的離子比向等離子體中的波4.3磁流體力學波4.1等離子體雙流體方程組4.2有關波動的幾個概念4.4等離子體振蕩與朗繆爾波4.5離子聲波4.6磁化等離子體中的靜電波4.7磁化等離子體中的高頻電磁波等離子體中的波4.3磁流體力學波4.1等離子體雙流體方程有關波動的幾個概念相速度群速度為：瑞利群速公式色散關系有關波動的幾個概念相速度群速度為：瑞利群速公式色散關系磁應力和熱應力同時起作用磁流體力學波阿爾芬波磁聲波*聲波只有磁應力只有熱應力磁應力和熱應力同時起作用磁流體力學波阿爾芬波只有磁應力只有熱非磁化等離子體中波：電磁波離子聲波朗繆爾波色散關系靜電波：朗繆爾波是高頻波，不涉及離子運動；靜電波：離子是低頻波，受電子運動影響；電磁波：有擾動磁場，且存在截至頻率非磁化等離子體中波：電磁波離子聲波朗繆爾波色散關系靜電波：朗高混雜波磁化等離子體靜電波平行傳播的靜電波離子聲波離子回旋波電子回旋波對于近似垂直的波垂直傳播的靜電離子波電子離子高混雜波磁化等離子體靜電波平行傳播的靜電波離子聲波離子回旋波對于尋常波,色散關系非尋常波,色散關系O波X波磁化等離子體中的高頻電磁波尋常波，E1∥B0非尋常波E1⊥B0

顯然發(fā)生截止右旋截止左旋截止對于尋常波,色散關系非尋常波,色散關系O波X波磁化等離子體中聚變反應約束聚變技術磁約束聚變研究D+D→T(1.01MeV)+p(3.03MeV)D+D→3He(0.82MeV)+n(2.45MeV)D+T→4He(3.52MeV)+n(14.06MeV)D+3He→4He(3.67MeV)+p(14.67MeV)主要聚變反應勞遜判據T>10keV（1億度）n>3×1020m-3sITER約束方式:引力約束、慣性約束和磁約束慣性約束與激光核聚變磁約束與托卡馬克核聚變裝置聚變反應磁約束聚變研究D+D→T(1.01M等離子體物理：課程總結課件粒子分布函數六維相空間中代表點的密度or稱為粒子速度分布函數各向同性的情況下麥克斯韋速度分布麥克斯韋速率分布粒子分布函數六維相空間中代表點的密度or稱為粒子速度分布函數2、方均根速率3、平均速率4、沿著某一方向的平均速率1、平均速度任何物理量的平均值：5、平均碰壁數2、方均根速率3、平均速率4、沿著某一方向的平均速率1、平均波耳滋曼方程波耳滋曼方程則簡單地說明：除了有碰撞以外，df/dt是零,即相空間粒子數守恒。弗拉索夫(Vlasov)方程足夠熱的等離子體中，庫倫作用是主要的,但是庫倫碰撞截面積反比于粒子能量的平方,所以碰撞可以忽略.稀薄等離子體波耳滋曼方程波耳滋曼方程則簡單地說明：除了有碰撞以外，df靜電波，沒有磁場擾動無碰撞等離子體中的朗繆爾波弗拉索夫(Vlasov)方程電子的極化率關鍵是如何處理奇點的問題弗拉索夫和朗道靜電波，沒有磁場擾動無碰撞等離子體中的朗繆爾波弗拉索夫(Vl弗拉索夫結果與流體力學描述的電子等離子體波色散關系一樣.弗拉索夫結果與流體力學描述的電子等離子體波色散關系一樣.無碰撞的朗道阻尼無碰撞的朗道阻尼朗道線性阻尼的物理圖象沖浪運動對于初始速度的粒子，在波的坐標系中最初是向后運動，但是它爬不過波峰，處于A的位置，被波加速。對于初始速度的粒子，在波的坐標系中最初是向前運動，但是它爬不過波峰，處于B的位置，被波減速。在麥克斯韋分布中，慢電子要比快點子多（如圖所示），所以從波獲得能量的粒子多于給予能量的粒子，因此波受到阻尼。朗道線性阻尼的物理圖象沖浪運動對于初始速度初始時刻處于A點的粒子束比C點多，得到的能量的粒子數比失去的能量的多。同樣，處于D點的粒子束比B點多，得到的能量的粒子數比失去的能量的多。因此從分布函數曲線可以看出：初始時刻處于A點的粒子束比C點多，得到的能量的粒子數比失去的無論粒子的速度是大于還是小于波的相速度，總是得到的能量的粒子數比失去的能量的多，因此總的來說粒子得到了能量，即波失去了能量。對于共振粒子所走的閉合曲線，也有類似的圖象，這就是朗道線性阻尼的物理圖象。從分布函數曲線可以看出：最后的效果是：所有的粒子對朗道阻尼都有貢獻共振的粒子非共振的粒子！注意無論粒子的速度是大于還是小于波的相速度，總是得到的能量的粒子所有的粒子對朗道阻尼都有貢獻共振的粒子非共振的粒子！注意共振粒子數目少,但是與波的作用時間長,決定了的符號.非共振離子數目多,但是與波作用時間短,僅僅對的大小有貢獻.時間長了以后,初始條件被遺忘,粒子能量變化:所有的粒子對朗道阻尼都有貢獻共振的粒子非共振的粒子！注意共振ThanksThanks等離子體物理課程總結等離子體物理課程總結課程內容緒論基礎理論應用等離子體導論等離子體物理概述單粒子軌道運動磁流體力學等離子體中的波等離子體中碰撞與輸運核聚變等離子體等離子體平衡與穩(wěn)定性動力學理論方程低溫等離子體技術等離子體應用空間等離子體課程內容緒論基礎理論應用等離子體導論單粒子軌道運動低溫等緒論等離子體的概念等離子體的存在形式等離子體描述方法等離子體的發(fā)展歷史等離子體分類及特點等離子體的概念等離子體研究領域等離子體導論緒論等離子體的概念等離子體的存在形式等離子體描述方法等離子體所謂等離子體就是被激發(fā)電離氣體，達到一定的電離度，氣體處于導電狀態(tài)，這種狀態(tài)的電離氣體就表現出集體行為，即電離氣體中每一帶電粒子的運動都會影響到其周圍帶電粒子，同時也受到其他帶電粒子的約束。由于電離氣體整體行為表現出電中性，也就是電離氣體內正負電荷數相等，稱這種氣體狀態(tài)為等離子體態(tài)。由于它的獨特行為與固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)都截然不同，故稱之為物質第四態(tài)。

由大量處于非束縛態(tài)的帶電粒子組成的表現出集體行為的準中性宏觀體系.什么是等離子體?所謂等離子體就是被激發(fā)電離氣體，達到一定的電離度，氣體處于導等離子體是由電子、離子等帶電粒子以及中性粒子(原子、分子、微粒等)組成的，宏觀上呈現準中性、且具有集體效應的混合氣體(李定等：等離子體物理學，高等教育出版社)Aplasmaisaquasineutralgasofchargedandneutralparticleswhichexhibitscollectivebehavior.F.F.Chen,IntroductiontoPlasmaPhysicsandControlledFusion,PlenumPress,1984定義——自由電荷構成、表現出集體行為的準中性多粒子系統(tǒng).什么是等離子體?等離子體是由電子、離子等帶電粒子以及中性粒子(原子、分子、微固體

冰液體

水氣體

水汽等離子體

電離氣體溫度00C1000C100000C等離子體是物質第四態(tài)除固體、液體、和氣體狀態(tài)之外的第四種狀態(tài)以水為例固體液體氣體等離子體溫度00C1000C100000C等離子冷等離子體

Te≠Ti,Ta熱等離子體

Te＝Ti,Ta電弧、碘鎢燈極光、日光燈電子溫度100000C1eV聚變、太陽核心高溫

等離子體低溫

等離子體等離子體分類1eV＝11600K冷等離子體

Te≠Ti,Ta熱等離子體

Te＝Ti,Ta1.單粒子軌道理論2.磁流體動力學理論3.等離子體動理學理論4.計算物理等離子體的參數空間非常寬廣，而且等離子體的性質比普通流體更加復雜。但一般來說等離子體是一個經典的非相對論的體系，所以等離子體的基本描述方法可以適用范圍很大的等離子體體系。等離子體描述方法1.單粒子軌道理論2.磁流體動力學理論3.等離子體動理徳拜屏蔽根據上面所述，德拜長度的物理意義為：一方面它是靜電作用的屏蔽半徑；另一方面，它又是局域性電荷分離的空間尺度。在德拜球內，正負電荷是分離的，在球內各點徳拜長度徳拜屏蔽根據上面所述，德拜長度的物理意義為：徳拜長度在λD

定義中使用的是電子溫度，這是因為：電子比粒子更容易遷移，電子移動時通常會產生負電荷過?；虿蛔?，從而產生屏蔽作用。利用德拜長度能夠計算出“徳拜球”中的粒子數ND：集體行為還要求在λD定義中使用的是電子溫度，這是因為：電子比粒子更容易等離子作振蕩

等離子在熱平衡時是準電中性的.若等離子體內部受到某種擾動而使其中一些區(qū)域內電荷密度不為零,就會產生強的靜電恢復力，使等離子體內的電荷分布發(fā)生振蕩．這種振蕩主要是由電場和等離子體的流體運動相互制約所形成的．cm-3等離子作振蕩等離子在熱平衡時是準電中性的.若等離子體判據

等離子體存在滿足下面三個條件第一個條件：第二個條件：第三個條件：即等離子體的德拜長度大于粒子間的平均距離，德拜屏蔽效應是大量粒子的統(tǒng)計效應，統(tǒng)計條件要求德拜球內有大量的粒子，為此必須滿足此條件。即德拜長度遠小于等離子體特征長度，由于在德拜球內不能保證此電中性。所以不滿足這個條件，就不可能把等離子體看作電中性的物質聚集態(tài)。νc是碰撞頻率，是熱運動阻礙恢復電中性的因素，當ωp>νc

時，電子來不及通過碰撞耗散振蕩能量，則振蕩能維持，保證了等離子體維持電中性。等離子體判據等離子體存在滿足下面三個條件第一個條件：第二單粒子軌道運動單個粒子在電場和磁場中具有怎么樣的行為？非均勻E場隨時間緩慢變化的E場隨時間緩慢變化的磁場絕熱不變量（寢漸不變量）非均勻磁場均勻的電場和磁場單粒子軌道運動單個粒子在電場和磁場中具有怎么樣的行為？非均勻引導中心漂移公式匯總特點！區(qū)別！引導中心漂移公式匯總特點！單粒子軌道運動帶電粒子的電場/重力漂移帶電粒子的梯度漂移帶電粒子的曲率漂移第一個絕熱不變量μ

第二個絕熱不變量J

第三個絕熱不變量Φ

漂移絕熱不變量（寢漸不變量）拉莫爾回轉周期運動粒子在磁鏡間反跳周期運動粒子在地球磁場中漂移準周期運動特點！區(qū)別！漂移的物理根源是什么？單粒子軌道運動帶電粒子的電場/重力漂移第一個絕熱不變量μ第磁鏡效應有限拉莫半徑效應泄漏錐問題費米加速問題范艾侖輻射帶問題極光形成問題效應問題磁鏡效應有限拉莫半徑效應泄漏錐問題費米加速問題范艾侖輻射帶磁鏡效應磁力線的收斂和發(fā)散，存在分量Br，這個分量能引起在磁場中俘獲或捕集粒子的力。磁場強磁場弱磁鏡就象一個籠子，把電荷粒子約束在籠子里——磁阱???磁鏡效應磁力線的收斂和發(fā)散，存在分量Br，這個分量能引起在泄漏錐問題式定義了速度空間的一個邊界區(qū)域，這個邊界有圓錐形狀，叫做泄漏錐。位于其內的粒子是不受約束的。Rm是磁鏡比//≠0的粒子能穿越磁頸泄漏錐問題式定義了速度空間的一個邊界區(qū)域，這個邊界有圓錐形狀費米加速問題不變考慮磁鏡兩端緩慢靠近由于兩磁鏡的緩慢運動,粒子能量增加!可以解釋宇宙高能粒子的存在費米加速問題不變考慮磁鏡兩端緩慢靠近由于兩磁鏡的緩慢運動,粒磁流體力學1)

拉格朗日法（隨體法）基本原理：是力學中質點運動描述方法在流體力學中的推廣。它研究流場中個別流體質點在不同的時間其位置、流速、壓力的變化。即把流體細分為大量的流體質點，著眼于流體質點運動的描述，設法描述出每個質點自始至終的運動狀態(tài)。所有質點的運動規(guī)律知道后，整個流場的運動規(guī)律就清楚了。2）歐拉法（局部法、當地法）研究思路：著眼點不是流體質點，而是空間點，研究每一個空間點上流體流過時的速度（壓力、密度等）隨時間的變化情況或是在某一時刻各空間點上流體速度分布。磁流體力學1)

拉格朗日法（隨體法）基本原理：是力學中質質點導數對質點的運動要素A：時變導數位變導數A:物理量可以是標量、矢量或者張量加速度、密度、壓強、溫度等物理量質點導數對質點的運動要素A：時變導數位變導數A:物理量可完整的磁流體力學方程組：連續(xù)性方程運動方程能量方程歐姆定律麥克斯韋方程組狀態(tài)方程邊界條件－求解！其中完整的磁流體力學方程組：連續(xù)性方程運動方程能量方程歐姆定律麥雙磁流體力學方程組16個方程16個未知數磁場應力及磁擴散與凍結等離子體中的波等離子體平衡與穩(wěn)定性等離子體中碰撞與輸運雙磁流體力學方程組16個方程磁場應力及磁擴散與凍結磁壓力磁張力磁擴散磁凍結磁漂移利用雙磁流體力學方程組討論以下問題：磁壓力利用雙磁流體力學方程組討論以下問題：磁壓力與磁張力作用于某流體元的磁力等效于：各向同性的磁壓力沿著磁感應線方向的磁張力磁壓力與磁張力作用于某流體元的磁力等效于：各向同性的磁壓力沿均勻磁場中的小立方體受磁力情況均勻磁場中的小立方體受磁力情況磁擴散與磁凍結磁擴散效應磁粘滯系數方程的解：穿透深度plasma特征時間為：沒有流動和對流磁擴散=磁衰減磁擴散與磁凍結磁擴散效應磁粘滯系數方程的解：穿透深度plas磁凍結效應該方程的意義：磁場的變化如同磁力線粘附于流體質元上，或者說，磁力線被凍結在導電流體中。所以上面的方程叫凍結方程。凍結方程任意流體曲面中的磁通不隨時間改變，也就是說，處于導電流體中的磁力線與流體質元黏附在一起，隨著流體一起運動，或者：磁力線被凍結在導電流體中。命題：理想的導電流體磁凍結效應該方程的意義：磁場的變化如同磁力線粘附于流體質元上垂直于B的流體漂移物理原因通過任何體積元向下的運動的離子比向上的離子多向下的離子：來自高密度區(qū)向上的離子：來自低密度區(qū)結果:產生一個向下的漂移抗磁漂移垂直于B的流體漂移物理原因通過任何體積元向下的運動的離子比向等離子體中的波4.3磁流體力學波4.1等離子體雙流體方程組4.2有關波動的幾個概念4.4等離子體振蕩與朗繆爾波4.5離子聲波4.6磁化等離子體中的靜電波4.7磁化等離子體中的高頻電磁波等離子體中的波4.3磁流體力學波4.1等離子體雙流體方程有關波動的幾個概念相速度群速度為：瑞利群速公式色散關系有關波動的幾個概念相速度群速度為：瑞利群速公式色散關系磁應力和熱應力同時起作用磁流體力學波阿爾芬波磁聲波*聲波只有磁應力只有熱應力磁應力和熱應力同時起作用磁流體力學波阿爾芬波只有磁應力只有熱非磁化等離子體中波：電磁波離子聲波朗繆爾波色散關系靜電波：朗繆爾波是高頻波，不涉及離子運動；靜電波：離子是低頻波，受電子運動影響；電磁波：有擾動磁場，且存在截至頻率非磁化等離子體中波：電磁波離子聲波朗繆爾波色散關系靜電波：朗高混雜波磁化等離子體靜電波平行傳播的靜電波離子聲波離子回旋波電子回旋波對于近似垂直的波垂直傳播的靜電離子波電子離子高混雜波磁化等離子體靜電波平行傳播的靜電波離子聲波離子回旋波對于尋常波,色散關系非尋常波,色散關系O波X波磁化等離子體中的高頻電磁波尋常波，E1∥B0非尋常波E1⊥B0

顯然發(fā)生截止右旋截止左旋截止對于尋常波,色散關系非尋常波,色散關系O波X波磁化等離子體中聚變反應約束聚變技術磁約束聚變研究D+D→T(1.01MeV)+p(3.03MeV)D+D→3He(0.82MeV)+n(2.45MeV)D+T→4He(3.52MeV)+n(14.06MeV)D+3He→4He(3.67MeV)+p(14.67MeV)主要聚變反應勞遜判據T>10keV（1億度）n>3×1020m-3sITER約束方式:引力約束、慣性約束和磁約束慣性約束與激光核聚變磁約束與托卡馬克核聚變裝置聚變反應磁約束聚變研究D+D→T(1.01M等離子體物理：課程總結課件