等离子体动力学介绍

带电粒子在波的作用下会发生运动，粒子运
动影响波的传播。
等离子体处在磁场中时具有各向异性的性质， 波的模式较多。
高温状态
热运动速度可与波速比较， 即热波，用符拉索夫方程 来研究。
低温状态
粒子的热运动速度远小于 波速，即冷波，用磁流体 力学基本方程组来研究。
共振现象

电子朗缪尔波可以和运动速度相近的电子共振，如果电子从 波吸取能量，就会形成波的朗道阻尼
扭曲不稳 定性
气球不稳 定性
撕裂模不 稳定性
研究方法：磁流体力学理论
微观：等离子体偏离热力学平衡状态时发生的不稳定性
损失锥不 稳定性
二流不稳 定性
尾隆不稳 定性
波动不稳 定性
研究方法：符拉索夫方程
4
最新进展
最新进展
《 Low temperature plasma induced apoptosis in CNE -2Z cells through endoplasmic reticulum stress and mitochondrial dysfunction pathways 》

平行磁场传播的寻常波的频率与离子回旋频率相同时，可以
与离子共振，形成波的离子回旋阻尼
在一定条件下，波可以和 粒子发生共振

如果磁场或等离子体密度、温度等非均匀，则粒子漂移运动 会引起漂移波
3 、不稳定性 —— 等离子体区别于其他物质状态的特点之一
宏观：等离子体偏离力学平衡状态时发生的不稳定性
交换不稳 定性
CNE-2Z细胞凋亡
3、等离子体通过CHOP、p53、Bax蛋白上调和Bcl-2
蛋白下调，来触发线粒体和内质网应激诱导CNE-2Z细
胞凋亡
Thank you for listening !
Guilin University of Technology
张 耕
2017.11.27
体运动。
略去粒子间的相互作用，把等离 子体看成大量独立的带电粒子的
集合。
图 1 离子和电子绕磁力线的回旋运动
在相同磁场条件下，电子和离子回 旋运动的方向以及拉莫尔圆的半径 不同。 但在有外力时，粒子的回旋轨道发 生畸变，使得引导中心产生横越磁
力线的漂移运动。
图 2 离子和电子的电漂移
2 、波动
存在状态
宇宙空间
占整个宇宙空间的99%
电弧
自持气体电离现象
霓虹灯
冷阴极气体放电
自然界
自然极光
太阳风进入地球磁场形成
闪电
暴风雨中的强烈放电现象
“电子气”
费米子系统模型
研究方向
单粒子运动
波动
不稳定性
···
输运 辐射
2
历史进程
历史进程
无碰撞的玻耳兹 曼方程 1938年
电离层的提出
朗道阻尼
1946年
1902年
1879年 “物质第四态”
1928年
1942年 磁流体动力学波
1959年 范艾伦带
等离子体震荡
英、美、苏等国，为寻
找新能源，所研究的 受控热
核反应技术 ，促进等离子体
动力学及核聚变实验装置的
相关理论的迅速发展。
—— Around 1950
Leabharlann Baidu
3
特性研究
1 、单粒子运动
等离子体粒子的运动本质上是集
—— 《 Plasma Processes and Polymers 》
中科院 合肥 2017.11.16
低温等离子体的作用：
选择性杀死癌细胞 抑制细胞增殖
作用机理：
1、等离子体诱导产生的活性氧和活性氮显著抑制鼻咽
癌细胞CNE-2Z活力并导致细胞凋亡
2、抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸能阻断等离子体诱导
等离子体动力学
Guilin University of Technology
张 耕
2017.11.27
Main Contents
1
相关概念
2
历史进程
3
特性研究
4
最新进展
1
相关概念
等离子体： ——由部分电子被剥夺 后的原子及原子团被电离后 产生的正负离子组成的离子 化气体状物质。
等离子体动力学： ——研究等离子体各种 运动状态和非平衡过程的学 科。