平行压强与垂直压强

  在各向异性的等离子体中,垂直磁场方向的压强与平行磁场方向的压强不相等。最简单的具有压强各向异性的等离子体模型是由Chew, Goldberger和Low提出的CGL模型。这个模型的压强张量具有如下形式
P = p b b + p ( I b b ) \bm{P}=p_\parallel \bm{bb} + p_\perp(\bm{I}-\bm{bb})

其中 P \bm{P} 为压强张量, I \bm{I} 为单位张量, b \bm{b} 为磁场单位矢量。标量压强与平行压强和垂直压强的关系为 p = ( p + 2 p ) / 3 p=(p_\parallel + 2 p_\perp)/3 。当平行压强与垂直压强相等时,即 p = p = p p_\parallel = p_\perp = p ,压强张量变为各向同性的压强 P = p I \bm{P}= p\bm{I}
  垂直压强与平行压强的计算方式为
p = P : b b p_\parallel = \bm{P}:\bm{bb}

p = P : ( I b b ) / 2 p_\perp=\bm{P}:(\bm{I-bb})/2

其中符号( : : )表示二阶缩并,即两张量的对应项的乘积之和。将压强比上等离子体数密度,即可得到相应的平行温度与垂直温度(动力学温度)。

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