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双撕裂模是空间等离子体及实验室等离子体中一种常见的物理现象。当两个有理面(或者电流片)足够靠近的情况下就会形成双撕裂模。因为它在太阳日饵及tokamak中有重要作用,一直被广泛研究。
研究表明,Hall效应在离子惯性长度范围内对单撕裂模的影响十分显著。所以我们有理由相信,在离子惯性长度范围内,Hall效应对双撕裂模的影响也将十分明显。这就是本论文的出发点。
本论文利用Hall MHD(magnetohydrodynamics)code对双撕裂模进行研究。在早期发展阶段及转化阶段,我们所得到的结果与已有的电阻MHD模拟结果是相近的。随着动力学进程的发展,电流片的厚度变得比离子惯性长小很多,这就使得Hall效应的影响变得十分显著。于是在随后的发展阶段,双撕裂模呈爆发增长,并且与电阻无关,在重联区域,我们发现其位型结构从电阻MHD模拟的Y型儿何结构变成Hall MHD的X型儿何结构,并且等离子体最大动能要比电阻MHD模拟结果高出一个量级。
我们在考虑Hall效应影响下,对电H的大小、有理而间距以及β值的变化的双撕裂模的影响也做了研究。