无力场电流片中的磁重联研究
发布时间：2021-06-25 08:31
在空间和实验室等离子体中,磁场重联起着至关重要的作用——它可以用来解释众多爆发性的现象,比如太阳耀斑,地球磁层亚爆以及实验室聚变等。自1946年Giovanelli R. G提出磁场重联（Magnetic reconnection）这个概念以来,人们对磁场重联进行了大量的模拟、观测和实验上的研究。本文利用二维PIC模拟研究了初态为无力场的重联中离子扩散区和磁岛的演化过程,并将模拟结果与Harris电流片中的无力场重联和引导场重联中的情况进行了对比。1.无力场重联中的扩散区结构通过模拟发现,无力场重联中离子扩散区的演化主要可以分成两个阶段。在第一阶段,电子沿着一对分离线向X点靠近,被重联电场加速之后,沿着另一对分离线向外流出,而电子密度空穴主要分布在电子入流的这条分离线上。由此产生的Hall电流使面外磁场在平面内呈现出扭曲的四极场位形。面外磁场在平面内的这种位形分布与Harris电流片中存在初始引导场下的重联情况是类似。在第二个阶段,电子沿着分离线向X点靠近,并且会被X点附近的重联电场加速,之后电子沿着分离线内侧的磁力线流出,从而使得电子密度空穴沿着两对分离线对称分布。由此产生的平面电流...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 磁场重联基本介绍
1.1.1 磁场重联的定义
1.1.2 磁场重联的研究历史
1.2 空间中的磁场重联
1.2.1 太阳大气与磁场重联的关系
1.2.2 地球磁层与磁场重联的关系
1.3 磁场重联的经典模型
1.3.1 Sweet-Parker模型
1.3.2 Petschek模型
1.4 发生在Harris电流片中的磁场重联
1.4.1 扩散区结构
1.4.2 磁岛结构
第二章 发生在无力场电流片中的磁场重联
2.1 无力场重联简介
2.2 无碰撞磁场重联的数值模拟
2.3 扩散区结构
2.4 磁岛结构
第三章 总结和展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Electron dynamics in collisionless magnetic reconnection[J]. LU QuanMing1, WANG RongSheng2, XIE JinLin3, HUANG Can1, LU San1 & WANG Shui1 1 CAS Key Laboratory of Basic Plasma Physics, School of Earth and Space Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China; 2 Institute of Geology of Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China; 3 CAS Key Laboratory of Basic Plasma Physics, School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China. Chinese Science Bulletin. 2011(12)
[2]The effects of the guide field on the structures of electron density depletions in collisionless magnetic reconnection[J]. LU San 1,2,LU QuanMing* 1,CAO Yang 3,HUANG Can 1,XIE JinLin 3 & WANG Shui 1 1 CAS Key Laboratory of Basic Plasma Physics,School of Earth and Space Sciences,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China;2 State Key Laboratory of Space Weather,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China;3 CAS Key Laboratory of Basic Plasma Physics,School of Physics,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China. Chinese Science Bulletin. 2011(01)
本文编号：3248877
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 磁场重联基本介绍
1.1.1 磁场重联的定义
1.1.2 磁场重联的研究历史
1.2 空间中的磁场重联
1.2.1 太阳大气与磁场重联的关系
1.2.2 地球磁层与磁场重联的关系
1.3 磁场重联的经典模型
1.3.1 Sweet-Parker模型
1.3.2 Petschek模型
1.4 发生在Harris电流片中的磁场重联
1.4.1 扩散区结构
1.4.2 磁岛结构
第二章 发生在无力场电流片中的磁场重联
2.1 无力场重联简介
2.2 无碰撞磁场重联的数值模拟
2.3 扩散区结构
2.4 磁岛结构
第三章 总结和展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Electron dynamics in collisionless magnetic reconnection[J]. LU QuanMing1, WANG RongSheng2, XIE JinLin3, HUANG Can1, LU San1 & WANG Shui1 1 CAS Key Laboratory of Basic Plasma Physics, School of Earth and Space Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China; 2 Institute of Geology of Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China; 3 CAS Key Laboratory of Basic Plasma Physics, School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China. Chinese Science Bulletin. 2011(12)
[2]The effects of the guide field on the structures of electron density depletions in collisionless magnetic reconnection[J]. LU San 1,2,LU QuanMing* 1,CAO Yang 3,HUANG Can 1,XIE JinLin 3 & WANG Shui 1 1 CAS Key Laboratory of Basic Plasma Physics,School of Earth and Space Sciences,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China;2 State Key Laboratory of Space Weather,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China;3 CAS Key Laboratory of Basic Plasma Physics,School of Physics,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China. Chinese Science Bulletin. 2011(01)
本文编号：3248877
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