microinstability是什么意思，microinstability的意思翻译、用法、同义词、例句

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microinstability（微观不稳定性）是等离子体物理和受控核聚变研究中的核心概念，指在等离子体内部由微观尺度（如粒子回旋半径尺度或德拜长度尺度）的扰动引发的能量或粒子输运增强现象。这类不稳定性源于等离子体速度分布函数偏离热力学平衡态（如存在束流、温度各向异性或损失锥分布），导致小振幅波自发增长，进而影响等离子体的约束性能。其详细机制与影响如下：

1. 基本定义与物理机制

microinstability 由等离子体中带电粒子的非麦克斯韦速度分布触发。例如：

• 速度空间梯度：当高能粒子束（如中性束注入或聚变产生的α粒子）与背景等离子体存在速度差时，可能激发束流不稳定性（Beam-Plasma Instability）。
• 温度各向异性：若平行于磁场的粒子温度（T∥）高于垂直温度（T⊥），可能引发磁镜不稳定性（Mirror Instability）；反之则可能导致回旋不稳定性（Cyclotron Instability）。
• 损失锥分布：磁镜装置中粒子因损失锥效应形成的分布函数空缺，会激发损失锥不稳定性（Loss-Cone Instability），促使粒子向损失锥扩散。

数学上，其线性增长率γ可通过伏拉索夫方程（Vlasov Equation）求解： $$ frac{partial f}{partial t} + mathbf{v} cdot abla f + frac{q}{m} (mathbf{E} + mathbf{v} times mathbf{B}) cdot abla_v f = 0 $$ 其中速度分布函数f的扰动导致电场扰动谱增长。

2. 对等离子体约束的影响

microinstability 通过波-粒子共振（如朗道阻尼或回旋共振）引起反常输运：

• 能量耗散：不稳定性激发湍流，增强热传导（如导致反常热导率），使能量从高温区向低温区扩散。
• 粒子扩散：扰动电场导致粒子跨磁场扩散（反常扩散），降低约束时间。
• 高能粒子损失：聚变装置中α粒子因不稳定性被散射至损失锥，降低聚变效率。

3. 研究意义与应用

在磁约束聚变（如托卡马克、仿星器）中，抑制microinstability是实现能量净增益的关键：

• 湍流抑制手段：通过剪切流（E×B剪切）或磁剪切破坏湍流相干性，提升约束性能。
• 高能粒子约束优化：设计磁场位形以减少共振条件，如国际热核聚变实验堆（ITER）通过优化等离子体剖面控制不稳定性。

权威参考来源：

1. 国际原子能机构 (IAEA) - 聚变能报告

   阐释微观不稳定性对聚变等离子体约束的影响及控制策略。

2. ScienceDirect - 等离子体物理综述

   分析温度各向异性驱动不稳定性的线性与非线性理论。

3. Nature Physics - 损失锥不稳定性研究

   实验验证磁镜装置中损失锥不稳定性导致的粒子损失。

4. 核聚变期刊 (Nuclear Fusion) - 湍流抑制专题

   探讨E×B剪切对微观湍流的抑制作用（需订阅访问具体文章）。

网络扩展资料

“Microinstability”是一个多学科术语，具体含义需结合不同领域理解：

一、基础定义

在物理学和工程学中，microinstability 指代微观不稳定性或微不稳定性，通常描述系统在微小尺度上的不稳定状态，例如等离子体中的微观扰动现象。

二、医学领域（髋关节）

在临床医学中，特指髋关节微不稳（hip microinstability），表现为髋关节非生理性过度运动引发的慢性疼痛。其特点包括：

1. 渐进性发作：由重复微小创伤积累导致。
2. 症状：活动时疼痛、关节不稳定感或恐惧回避行为，但无明确脱位。

三、遗传学领域

在肿瘤学中，与微卫星不稳定性（Microsatellite Instability, MSI）相关，指DNA复制过程中因错配修复缺陷导致的微卫星序列长度改变，常见于某些遗传性肿瘤（如林奇综合征）。

四、词源与扩展

• 词根解析：由“micro-”（微观）和“instability”（不稳定性）构成。
• 跨学科性：需结合具体语境（如生物医学、物理学）明确含义。

建议：若需进一步了解某领域的具体机制或案例，可参考医学文献（如知网百科）或肿瘤学检测指南。

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