Параметр релятивистского подобия - Relativistic similarity parameter

В релятивистской физике лазерной плазмы параметр релятивистского подобия S это безразмерный параметр определяется как

${\displaystyle S={\frac {n_{e}}{a_{0}n_{cr}}}}$,

куда ${\displaystyle {n_{e}}}$ - плотность электронной плазмы, ${\displaystyle {n_{cr}=m_{e}\omega _{0}^{2}/4\pi e^{2}}}$ - критическая плотность плазмы и ${\displaystyle {a_{0}=eA/m_{e}c^{2}}}$ - нормированный векторный потенциал. Здесь ${\displaystyle {m_{e}}}$ это масса электрона, ${\displaystyle {e}}$ - заряд электрона, ${\displaystyle {c}}$ это скорость света и ${\displaystyle {\omega _{0}}}$ - частота лазера. Обратите внимание, что Единицы CGS использовались выше.

Понятие подобия и параметр подобия ${\displaystyle {S}}$ были впервые введены в физику плазмы Сергеем Гордиенко.^[1] Он позволяет различать релятивистски сверхплотные ${\displaystyle {(S\gg 1)}}$ и разреженная плазма ${\displaystyle {(S\ll 1)}}$.

Параметр подобия связан с основными свойствами симметрии бесстолкновительной Уравнение Власова и, таким образом, релятивистская плазма аналог Число Рейнольдса в механика жидкости. Гордиенко показал, что в релятивистском пределе (${\displaystyle {a_{0}\gg 1}}$) динамика лазерной плазмы зависит от трех безразмерных параметров: ${\displaystyle \omega _{0}\tau }$, ${\displaystyle {R\omega _{0}/c}}$ и ${\displaystyle {S}}$, куда ${\displaystyle {\tau }}$ - длительность лазерного импульса и ${\displaystyle {R}}$ типичный радиус лазерная талия. Основной результат релятивистской теории подобия можно резюмировать следующим образом: если параметры взаимодействия (плотность плазмы и амплитуда лазера) изменяются одновременно так, что ${\displaystyle {S}}$ параметр остается постоянным, динамика электронов остается прежней.

Теория подобия позволяет получить нетривиальные степенные скейлинги для энергии быстрых электронов в разреженной и сверхплотной плазме.^[2]

Рекомендации

1. С. Гордиенко, А. Пухов (2005). «Масштабирование для ультрарелятивистской лазерной плазмы и квазимоноэнергетических электронов». Физика плазмы. 12 (4): 043109. arXiv:физика / 0410268. Bibcode:2005ФПЛ ... 12Д3109Г. Дои:10.1063/1.1884126.
2. Т.Баева; С. Гордиенко и А. Пухов (2006). «Теория генерации гармоник высокого порядка при взаимодействии релятивистского лазера с плотной плазмой». Физический обзор E. 74 (1): 046404. Bibcode:2006PhRvE..74a6404F. Дои:10.1103 / PhysRevE.74.016404. HDL:10217/67529. PMID  16907195.

внешняя ссылка