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光束产生的三维螺旋旋转等离子体结构
使用三维粒子模拟研究了束流产生的部分磁化 E × B 等离子体中出现的方位结构。在低压下发现了两种不同的不稳定性状态。当气压足够高时，由于低杂化不稳定性的发展，实现了准中性，并形成了 2D 螺旋臂结构，从而增强了横向场传输。在较低压力下，由于以下原因，无法实现准中性，并形成 3D 螺旋旋转等离子体结构
第十五届欧洲原子、分子和光子会议
• 电子、原子和分子的碰撞、高电荷离子、天体物理过程 • 原子和分子光谱、光诱导过程 • 飞秒和阿秒物理学、反应动力学、相干控制、强场 • 团簇、纳米粒子、生物分子、表面相互作用和自组装 • 冷和超冷原子、分子和离子、简并量子气体、超冷等离子体 • 基础物理学、精密测量、原子干涉和原子钟 • 量子技术、量子光学、腔 QED、量子信息
Jacob Coty Stephens 博士
2) M. Mounho、C. Fuksa、R. Clark、W. Brooks、A. Steiner、M. Hopkins、A. Neuber、J. Stephens，“新型真空绝缘体几何形状中的统计闪络概率特性” Phys. Plasmas 31, 080701 (2024)。3) T. Wright、D. Saheb、J. Hoebelheinrich、J. Mankowski、J. Dickens、A. Neuber、E. Schrock、J. Schrock、J. Stephens“用于 RF 生产的固态非线性传输线 PCB 的特性” IEEE Trans. Plasma Sci. 2024。4) M. Flynn、L. Vialetto、A. Fierro、A. Neuber、J. Stephens，“低温等离子体动力学模型中各向异性散射的基准计算” J. Phys. D: Appl. Phys. 57 , 255204 (2024)。5) R. Clark，M. Mounho，W. Brooks，M. Hopkins，J. Stephens，A. Neuber，“真空中阳极引发表面闪络的早期光发射的光谱研究” Phys. Plasmas 31 , 032112 (2024)。6) A. Fierro，A. Alibalazadeh，J. Stephens，C. Moore“流光放电的大规模并行轴对称流体模型” Comp. Plasma Phys. 305 , 109345 (2024)。7) N. Fryar，K. Schriner，J. Stephens，J. Dickens，A. Young，A. Neuber“对 Novec TM 4710 在通量压缩发生器中应用的适用性进行基准测试” IEEE Trans. Plasma Sci.第 1-6 页 (2024)。8) B. Esser、Z. Cardenas、JT Mockert、JC Stephens、JC Dickens、JJ Mankowski、AA Neuber、D. Friesen、D. Hattz、C. Nelson“接近速度和电极几何形状对浮动电介质静电放电的影响” IEEE Trans. Plasma Sci. 第 1-8 页，(2024)。9) N. Fryar、J. Stephens、J. Mankowski、J. Dickens、D. Hattz、N. Koone、A. Neuber“评估避雷针几何形状对强背景电场下雷电拦截功效的影响” AIP Adv. 14，045235 (2024)。 10）H. Spencer、D. Wright、A. Gregory、J. Mankowski、J. Stephens、J. Dickens、A. Neuber
超快和纳米级的能量转导机制以及跨界面的热传输
摘要：界面和边界处电荷，热和电磁场的基本载体之间的耦合相互作用引起了能够实现各种技术的能量过程。这些耦合载体之间的能量转导导致在这些表面上的热量耗散，通常是由热边界电阻量化的，因此推动了现代纳米技术的功能，这些功能继续在计算，通信，保健，清洁能源，电源回收，感应，感应，感应和制造中继续提供计算，通信，卫生保健，清洁能源，以少数几个数字来命名一少数的益处。目的是总结有关超快和纳米级能量转导和传热机制的最新作品，当时不同的热载体夫妇靠近接口或界面。我们回顾了固体，液体，气体和等离子体的耦合传热机制，这些机制驱动所得的界面传热和温度梯度，这是由于能量和动量耦合所致的各种电子，颤音，光子光子，极化子（Plasmon polarons and Polarons and Polaronsons and Polleonsons and Polleons）和分子的动量耦合而引起的。这些具有耦合能载体的界面热运输过程涉及相对较新的研究，因此，存在一些机会，可以进一步发展这些新生的领域，我们在本综述的整个过程中对此进行了评论。关键字：界面传热，能量转导，耦合局部平衡，电子 - 声子耦合，等离子体极化子，弹道热注入，等离子体，等离子体，从头算在界面上的电子 - 振动性动态，固体 - 气体相互作用
指南-您-CDTA-20-03-2022.pdf
该部门汇集了约 60 名永久研究人员以及约 10 名从事等离子体、激光和材料应用工艺研究的工程师和技术人员。根据 CDTA 的使命，该部门的核心目标是向企业和大学提供尽可能最好的服务，以提高他们的能力和技能。当前的研究坚决面向商业世界。这些团队是多学科的，致力于基础科学和各种工程科学。他们汇集了物理学家、化学家、电子工程师和材料专家。凭借这些资产，该部门制定了以发展等离子体、激光和材料应用工艺领域研究人员的技能为基础的战略，以便为国家的社会经济部门做出更好的贡献。
等离子技术在纺织中的应用
摘要 世界上许多最大的制造企业都严重依赖等离子处理技术。电子行业是这些行业中最重要的，因为基于等离子的技术对于制造超大规模集成微电子电路至关重要。等离子材料处理是生物医学、航空航天、汽车、钢铁、纺织和有毒废物管理领域的一项关键技术。众所周知，等离子处理的表面在微电子等重要工业领域起着主导作用，等离子体用于改性各种材料表面，包括由塑料、聚合物和树脂、纸和纸板、金属、陶瓷、有机和生物材料制成的表面。等离子体也用于工业实验。自 1980 年代初以来，世界各地的实验室在纺织品领域对各种纤维材料的低温等离子体处理进行了大量研究，并在增强等离子处理纺织品的各种功能特性方面取得了非常令人鼓舞的成果。随着人们对环保和节能的关注度不断提高，许多使用大量水、能源和废水的旧式湿化学纺织品加工方法将逐渐被各种低酒精和干整理方法所取代。当等离子技术发展到商业实用的水平时，它有望以极具吸引力的方式实现新颖的纺织能力。本文将重点介绍等离子技术在纺织行业中可能的应用，旨在提供与纺织品整理相关的等离子使用的全面概述和回顾。
第 15 届年度研究生研讨会 - MIPSE
Yee 网格以交错网格为代价，本质上满足了麦克斯韦方程的对合，使其成为粒子胞内 (PIC) 方法的最佳场求解器之一。在这张海报中，我们展示了一种应对这一挑战的 Vlasov-Maxwell 系统的新 PIC 方法。使用 Lorenz 规范将电场和磁场转换为矢量和标量势，麦克斯韦方程变为一组共位网格上的解耦矢量和标量波动方程，并且在牛顿-洛伦兹方程上采用粒子更新方程的不可分离哈密顿量公式。控制势的波动方程用线转置法求解，在时间上半离散化并求解由此产生的边界值问题。这将首先使用后向差分法在时间上离散化，并使用格林函数求解边界值问题，从而得到时间上一阶、空间上五阶和无条件稳定的方法 [1]。除了这些优点之外，它的空间导数也同样精确，这意味着哈密顿更新方程中的所有导数都与场本身一样精确。此外，时间一致性特性揭示了半离散连续性方程和半离散洛伦兹规范条件之间的等价性，以及半离散洛伦兹规范条件下的高斯定律 [2]。最后，这种时间一致性特性将在许多其他共置场求解器中探索，这些求解器具有二阶中心差分格式、所有后向差分格式和所有对角隐式龙格库塔格式 [3]。数值结果将在多个实验中展示这些方法。 *本研究得到了 AFOSR 拨款 FA9550-19-1-0281 和 FA9550-17-1-0394、NSF 拨款 DMS-1912183 和 DOE 拨款 DE-SC0023164 的支持。参考文献 [1] Christlieb, AJ、Sands, WA 和 White, SR，《具有广义动量公式的等离子体粒子内胞方法》，第一部分：模型公式，2024 年。arXiv: 2208.11291 [physics.plasm-ph]。 [2] Christlieb, AJ、Sands, WA 和 White, SR，《具有广义动量公式的等离子体粒子内胞方法》，第二部分：实施 Lorenz 规范条件。J Sci Comput 101，73（2024 年）。https://doi.org/10.1007/s10915-024-02728-6。 [3] Christlieb, AJ、Sands, WA 和 White, SR，《具有广义动量公式的等离子体粒子内网格方法》第三部分：一类规范守恒方法，2024 年。arXiv: 2410.18414 [physics.plasm-ph]。
博士Yevgeny Raitses
Yevgeny Raitses Princton等离子体物理实验室电子束产生的等离子体及其应用 - 从材料进程到太空推进，对微型等离子体（E-Beam）产生的低温等离子体（LTP）的兴趣越来越兴趣，用于在原子尺度上用于原子质尺度的微电量表和量子系统。对于这些应用，血浆（[E] 〜10 9 -10 12 cm -3，t e〜0.1-10 eV通常是通过将能量（10 2 - 10 4 eV）E -Beam注入低压（10 -1 -1 -10 2 MTORR）沿施加磁场（10-10 3 Gauss）的低压（10 -1 -1 -10 2 mtorr）。B场有助于局限于通过反应器传播的e-束。跨B场的施加电场可以控制离子通量到等离子体外围的底物（WAFER）。具有交叉电和磁场（EXB）场的电子束等离子源可以选择性地产生离子和反应性物种，而低能颗粒的均匀通量则可以使其对材料的低破坏处理有吸引力。由于电子束在亚米压力下有效地将分子气体电离，因此最近在非常低的地球轨道（70-200 km）下为空气呼吸质量推进器进行了生动。在本演讲中，我将回顾电子束发电LTP系统及其应用的概念。i将概述关键等离子体过程，包括等离子体的产生，跨场扩散和梁血压相互作用。我将讨论控制电子束产生的EXB等离子体中电子和离子的特征不稳定性，通量和能量分布功能的挑战。
s10686-022-09861-w.pdf
摘要 理论上，人们已经很好地理解了大尺度电磁场和等离子体之间能量交换的基本过程，但在实践中这些理论尚未得到检验。这些过程在所有等离子体中普遍存在，特别是在行星磁层和其他磁环境中高贝塔等离子体和低贝塔等离子体之间的界面上。尽管这样的边界遍布等离子体宇宙，但尚未完全确定释放储存的磁能和热等离子体能量的过程，而且每个过程的相对影响的重要性尚不清楚。尽管在理解磁重联中磁能转化为动能释放能量方面取得了进展，但过渡区中拉伸场线和较松弛场线之间区域的极端压力如何通过等离子体和场的绝热对流平衡和释放仍然是一个谜。必须检验最近的理论进展和大尺度不稳定性预测。从本质上讲，人们对负责的过程仍然了解甚少，问题尚未解决。提交给 ESA 2050 号航程的白皮书以及本文内容旨在强调三个具有明显国际意义的未决开放科学问题：(i) 局部和全局等离子体物理过程的相互作用；(ii) 能量转换过程中电磁能和等离子体能的分配；(iii) 哪些过程驱动低和高贝塔等离子体之间的耦合。我们讨论了当前最先进技术所需的新测量和技术进步，以及几个候选任务概况，这些国际高优先级科学目标可以通过这些候选任务概况得到显著推进。
耦合磁层 - 离子层系统中能量传递和分配的基本模式是什么？
摘要在理论上对大规模电磁场和等离子体之间的能量交换负责的基本过程在理论上是充分理解的，但实际上尚未对这些理论进行测试。这些过程在所有等离子体中都是无处不在的，尤其是在行星磁圈和其他磁性环境中高和低β等离子体之间的接口。尽管这种边界遍布等离子宇宙，但尚未完全识别导致储存磁和热等离子体能量的过程，并且每个过程的相对影响的重要性尚不清楚。尽管通过在磁重新连接中转换为磁到动能来理解能量释放方面，但过渡区域中拉伸和更松弛的田间线之间的极端压力如何平衡，并通过血浆和田地的绝对对流来释放并释放。必须测试最新的理论进步和大规模不稳定性的预测。本质上，负责的过程仍然很少理解，问题尚未解决。白皮书的目的提交了ESA的2050年航行电话，以及本文的内容是突出三个出色的开放科学问题，这些问题显然是国际兴趣的：（i）当地和全球等离子体物理学的相互作用：（ii）电子磁性对转换过程中电子磁性和质子质量能量之间的分配过程中的分配量和plasma Energy之间的分配量和（III II III和（III II II）和（III II）和（III）和（iii and conteres and corte and corte and conteres and（III II）。我们对当前最新的新测量和技术进步进行了讨论，以及这些国际高优先科学目标可以大大提高的几个候选任务概况。