等離子體物理（等離子體物理學是什么）

　　例如，受控核聚變等離子體的研究是通過一代又一代的實驗裝置產生具有特定性能的等離子體，并逐漸提高其溫度和約束。粒子軌道理論是將等離子體視為由大量獨立的帶電粒子組成的集體，只討論單個粒子在外部電磁場中的運動特性，忽略粒子之間的相互作用，即類似地粒子的運動方程。

　　等離子體物理是什么？

　　等離子體物理是研究等離子體形成及其各種性質和運動規律的學科。其應用前景目前集中在輕核聚變，即利用磁約束等離子體進行持續的核聚變反應。

　　等離子體物理是研究等離子體形成及其各種性質和運動規律的學科。宇宙中的大質大多處于等離子體狀態。例如，太陽中心的溫度超過1000萬度，太陽中的大部分物質處于等離子體狀態。地球高空的電離層也處于等離子體狀態

　　------------------------優普萊等離子體

　　專業從事等離子體研發。

　　等離子體物理學是什么？

　　等離子體物理是研究等離子體形成及其各種性質和運動規律的學科。宇宙中的大質大多處于等離子體狀態。例如，太陽中心的溫度超過1000萬度，太陽中的大部分物質處于等離子體狀態。地球高空的電離層也處于等離子體狀態。自20世紀初以來，對氣體放電和高空電離層的研究促進了等離子體的研究。自20世紀50年代以來，為了利用輕核聚變反應解決能源問題，促進等離子體物理研究的蓬勃發展。

　　等離子體物理的研究方法

　　等離子體物理已經發展成為物理豐富的新興分支。由于等離子體種類繁多，現象復雜，應用廣泛，這種物質狀態的研究正方興未艾，從實驗、理論、數值計算三個方面相互結合，發展到深度和廣度。

　　(1)等離子體的實驗研究具有以下特點。

　　對于天然等離子體，即天體、空間和地球大氣中的等離子體，人們不能主動調整實驗條件或控制地面實驗室中的一般方法，而只能通過光學、射電等各種日益增多的天文和空間觀測手段X射線、現代高空飛機和人造衛星──接收各種輻射(包括各種粒子)的空間實驗室。根據大量的觀測結果，在理解天體物理和空間物理的基礎上，依靠建立的等離子體物理理論和現有的基本實驗數據進行分析和綜合，深入了解這些天然等離子體的現象、本質、結構、運動和進化規律。

　　要研究或使用各種人造等離子體，必須首先制造；要制造任何新的等離子體或擴展其性能參數，通常必須首先了解它。由此可見，人造等離子體只能邊制造邊研究，研究與制造循環相結合，逐步前進。例如，受控核聚變等離子體的研究是通過一代又一代的實驗裝置產生具有特定性能的等離子體，并逐漸提高其溫度和約束。在現有等離子體實驗的基礎上，必須確定每一代設備的設計。特別是大型設備的建設必須基于各種測試和成熟的工程技術，輔以必要和及時開發的單一新技術，如強流電子束和離子束技術。裝置完成后，實驗的第一步是用各種儀器手段測量裝置中產生的等離子體；測量數據應根據現有理論進行處理，得出具體形成過程和現象細節的定性和定量結果，這是等離子體診斷的內容。調整和控制實驗條件也必須以測量和診斷結果為基礎，然后連接現代信息和控制技術，形成閉環操作，促進實驗研究。

　　實驗結果應與參考條件對應的理論分析進行比較和驗證，以確定實驗和理論的前進方向。等離子體實驗的因素復雜多變，難度大，精度低，理論描述遠不完善；意想不到的結果經常出現在實驗中，成為理論創新的先驅。

　　(2)理論描述包括近似方法和統計方法。

　　粒子軌道理論和磁流體力學都屬于類似的方法。粒子軌道理論是將等離子體視為由大量獨立的帶電粒子組成的集體，只討論單個粒子在外部電磁場中的運動特性，忽略粒子之間的相互作用，即類似地粒子的運動方程。該理論僅適用于研究稀薄等離子體。在一定條件下，通過確定每個粒子軌道，也可以適當描述等離子體的運動，也可以提供一集等離子體的某些性質。然而，由于密度等離子體具有很強的集體效應，粒子間耦合非常緊密，這一理論非常有限。

　　磁流體力學不討論單個粒子的運動，而是將等離子體作為導電的連續媒體，在流體力學方程中到流體力學方程中，然后與麥克斯韋方程組連接，形成等離子體的宏觀理論。它適用于研究密度等離子體的宏觀性質，如平衡和宏觀穩定性，以及冷等離子體的波動。然而，由于它不考慮粒子的速度空間分布函數，它不能揭示一系列細致和重要的性質，如波粒相互作用和微觀不穩定性。

　　等離子體是一等離子體是一種含有大量帶電粒子的多粒子系統，因此嚴格的處理方法是統計方法，即隨時間進化粒子分布函數。這一理論是等離子體動力理論，又稱等離子體微觀理論。符拉索夫方程用于研究波動和微觀不穩定性。對于放松過程和運輸問題，和動力理論-

　　普朗克方程。

　　微觀理論可以從宏觀理論中獲得很多知識。例如，在波動問題上，只有動力論才能導出朗道阻尼。至于微觀不穩定性，主要討論速度空間偏差平衡引起的不穩定性，宏觀理論無法研究。磁流體力學的連續方程、動量方程和能量方程可以從動力論方程中導出。

　　(3)在現有的數值計算理論描述中，磁流體力學、符拉索夫方程、?？?

　　普朗克方程是非線性偏微方程，包含大量參數。為了找出分析，物理模型往往過于簡化，無法準確、全面地包含各種效果。因此，數值計算在等離子體研究中起著越來越重要的作用。此外，自20世紀70年代以來，由于高溫等離子體的實驗和診斷困難，開發了一種數值實驗方法。用大量粒子模擬等離子體在大容量計算機上的運動，研究其宏觀和微觀不穩定性。這已成為一種有力的研究方法。