【摘 要】
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等离子体物理学是天体物理、生命科学、大气物理等学科的重要研究课题之一.由于无法知道粒子轨道的具体位置,对等离子体物理的研究,不能利用牛顿定律研究其轨道运动行为,通常采用统计物理方法描述其运动规律.Vlasov-Poisson系统可以用来描述在Poisson方程产生的自洽场的作用下,等离子体微观密度函数根据Vlasov方程的演化规律.相对于经典的Vlasov-Poisson系统,等离子粒子在带点电荷
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等离子体物理学是天体物理、生命科学、大气物理等学科的重要研究课题之一.由于无法知道粒子轨道的具体位置,对等离子体物理的研究,不能利用牛顿定律研究其轨道运动行为,通常采用统计物理方法描述其运动规律.Vlasov-Poisson系统可以用来描述在Poisson方程产生的自洽场的作用下,等离子体微观密度函数根据Vlasov方程的演化规律.相对于经典的Vlasov-Poisson系统,等离子粒子在带点电荷的Vlasov-Poisson系统中除了受到系统本身产生的自洽场的作用,还受到点电荷产生的库仑力的作用,加大了研究难度.而对带点电荷的Vlasov-Poisson方程的研究有两个方向:斥力场和引力场,分别是指等离子体与点电荷带相同电荷与相反电荷.本文研究的是斥力场下的n(n=2,3)维带点电荷的Vlasov-Poisson系统,证明了该系统解的唯一性,并得到了满足唯一性条件的初始微观和宏观密度函数.首先,通过引入一个新的距离函数,证明了当等离子体宏观密度的Lp范数‖ρ(t,x)‖Lp关于p线性增长时,该系统在[0,T]上至多存在一个弱解,即定理2.1.接着,用速度矩控制‖ρ(t,x)‖Lp,证明了当初始微观密度函数的m阶矩可以被(Cm)m/n控制时,能够满足定理2.1中的唯一性条件,即定理2.2.最后,利用∫(ln-|x|)kdx的增长可以被(Ck)k控制的性质,证明了当初始微观密度函数的速度支柱满足一定条件,使初始宏观密度函数具有某种对数增长时,可以满足定理2.2中对初始函数的假设,即定理2.3.
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