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瑞利泰勒不稳定性

王朝百科·作者佚名  2010-09-02  
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等离子体的瑞利泰勒不稳定性设想一个由轻流体支撑的重流体(比如倒置的放有水的水杯),在理想情况下,水是不会流出来的。但是由于水与空气的界面上出现了一些小的扰动,而在这种情况下,扰动会因为重力的作用变得越来越剧烈。最终会导致灾难性的后果(就是水会洒出来)。

在等离子体中,由于曲率漂移等等的力的作用,在等离子体和真空的界面上会出现一个类似于上面描述的情形,等效的重力由密度大的等离子体指向密度小的真空。因此会出现“槽纹”不稳定性——在一个圆柱形等离子体中,由于瑞利泰勒不稳定性,等离子体会变为希腊风格的槽纹柱。槽纹发展的机理由于热的等离子体在磁场中会出现抗磁性漂移,因此在等离子体与真空的边界上出现扰动时,在扰动的波峰波谷之间会出现电荷的积累。这种积累产生的电场由洛仑兹力分析可知,会使波谷加深,波峰变高。从而使等离子体的槽纹变深。槽纹增长的速率由磁流体力学可知,解omega的方程可能会得出复根,这代表等离子体表面的波动会逐渐加剧,速率大致为 sqrt(-g*(n'/n))

 
 
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