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在非平衡的等离子体中,若一种粒子的平行与垂直温度不相同或不同类粒子之间温度有差异,就会发生温度弛豫现象。由于电子质量远远小于离子质量,一般认为在温度相差不大时电子与离子之间的能量交换很少,对温度各向异性弛豫不起作用。但在存在磁场的情况下,当电子的热回旋半径小于屏蔽长度时,电子、离子不同分量之间的能量交换速率对磁场的依赖关系是不一样的,这个差异可能会对电子、离子的温度弱各向异性弛豫产生影响。电子-离子温度弛豫速率在强磁场情况下会含有一个双对数项,这已经得到了很多作者的证实,但并没有人指出到底是哪两个分量之间的能量交换导致了这个双对数项的出现。要想解决这个问题,必须假设电子与离子都具有准Maxwell分布(含有平行与垂直于磁场的两个温度Tα‖与Tα⊥,α代表粒子种类)。基于以上两点,本文从二体碰撞模型出发,对只包含电子与一种离子的双组分等离子体中的温度弛豫过程进行了研究,具体内容包括: 1.磁化等离子体中二体Coulomb碰撞的扰动处理。采用扰动展开加迭代的方法,我们得到了粒子在碰撞过程中的一阶与二阶速度变化、计算了粒子平行和垂直动能的平均时间变化率进而给出了粒子平行和垂直温度随时间演化的表达式。从这两个表达式可以看出,磁场对两束粒子不同分量之间的能量交换速率的影响是不一样的。我们还证明了扰动理论的适用性,并分别给出了在有无磁场情况下采用扰动理论来得到正确结果的截断方法。 2.温度各向异性弛豫。根据粒子平行和垂直温度随时间演化的表达式,我们对有无磁场情况下等离子体中的温度各向异性弛豫过程都进行了研究。在无磁场情况下,我们假设电子与离子的分布都是各向异性的,发现在某些情况下,电子分布的各向异性会对离子的温度各向异性弛豫产生影响,反之亦然。当存在一个均匀、静态的磁场时,针对弱各向异性且Z√me/mi<<√Ti/Te<<√mi/me的情况(mα与Tα分别是α类粒子的质量与温度,α=e,i,Z是离子的电荷数),我们计算了电子、离子不同分量之间的能量交换速率,得到了由电子与离子之间的能量交换所导致的电子、离子温度各向异性弛豫速率vBei(2)与vBie(2)。与无磁场情况相比,在vBei(2)与vBie(2)中分别出现了正比于(Ti—Te)/(Te‖—Te⊥)与(Ti-Te)/(Ti‖—Ti⊥)的项,在强磁场情况下,这两项的系数远远大于其它项的系数,致使vBei(2)与vBie(2)的值变得很大,说明此时电子与离子之间的能量交换会对电子、离子的温度各向异性弛豫产生很大的影响。 3.磁场对各向同性温度弛豫的影响。采用准Maxwell分布,我们得到了两部分同类粒子之间以及电子与离子之间温度弛豫的速率。结果表明,虽然磁场能显著地影响两部分同类粒子不同分量之间的能量交换,但其对两部分同类粒子之间温度弛豫的影响却不明显。电子平行动能与离子垂直动能之间的传递随着磁场的增强大大地加快,导致电子-离子温度弛豫速率可以达到无磁场情况下的两倍左右。