Matlab代码研究：电子失控产生的Fortran计算模型

资源摘要信息:"Matlab代码影响电子失控产生项目，提供了使用Fortran编写的程序，专注于电子失控现象的建模和计算。项目中包含的主要文件包括用于计算电子失控增长率的Dreicer产生机制以及由撞击碰撞引起的雪崩增长机制。此外，还提供了计算热尾失控电子数量的相关模块。 1. 动量空间扩散（Dreicer产生机制）: 在等离子体物理中，电子失控现象是指电子获得的能量足以克服周围粒子的碰撞阻尼作用，从而导致电子加速到远远超过热平衡状态的速度。Dreicer产生机制描述了一种在电场作用下电子通过动量空间的扩散而加速的过程，这种加速最终可能导致电子失控。Matlab代码中的calculate_Dreicer_growthrate.f模块正是用于计算这一过程的增长率。 2. 撞击碰撞（雪崩增长机制）: 雪崩增长机制涉及电子在与背景气体或等离子体中的粒子发生碰撞后，这些碰撞会使得一部分能量被电子吸收，进而导致电子能量的增加，最终产生失控电子。Matlab代码中的calculate_avalanche_growthrate.f模块用于计算由碰撞引发的雪崩增长机制下的电子失控增长率。 3. 热尾失控电子数量计算: 热尾失控电子是指在等离子体中，由于温度分布的非平衡特性，处于较高能量状态的电子群体。计算热尾失控电子数量对于理解和控制电子失控现象至关重要。Matlab代码中的calculate_hot_tail_population.f模块便提供了这样的计算功能。 项目文件编译步骤: 为了使用上述Matlab代码，需要按照特定顺序编译一系列的Fortran源代码文件，生成项目对象和模块文件。这些文件包括： - double.f: 可能用于处理数值计算中的双精度浮点运算。 - physical_constants.f: 定义了物理常数，例如电子的荷质比、普朗克常数等。 - file_io.f: 包含进行文件输入输出操作的代码。 - Coulomb_logarithms.f: 涉及库仑对数的计算，这是带电粒子之间相互作用的一个重要参数。 - collision_frequencies.f: 计算碰撞频率，用于评估电子与其他粒子碰撞的频率。 - electric_fields.f: 涉及电场计算，电场强度是影响电子动力学行为的关键因素。 - calculate_hot_tail_population.f: 如上所述，用于计算热尾失控电子数量。 - calculate_Dreicer_growthrate.f: 如上所述，用于计算Dreicer产生机制下的电子失控增长率。 - calculate_avalanche_growthrate.f: 如上所述，用于计算雪崩增长机制下的电子失控增长率。 - runawayelectrongeneartion.f: 包含了上述所有计算模块，用于整合和输出最终的电子失控计算结果。 编译指令示例和演示程序: makefile文件提供了编译指令示例，用户可以通过在终端中运行make all来编译所有模块并生成可执行文件。此外，src/hot_tail_demo.f文件包含了计算热尾人口的演示程序，用户可以通过make hot_tail_demo来编译并运行该演示程序。 系统开源: 项目的标签“系统开源”意味着该项目的源代码是公开的，用户可以在遵循开源许可证的条件下自由地使用、修改和分发这些代码。开源可以促进知识共享和协作，有助于科学社区的进步和发展。 文件名称列表: 最后，压缩包子文件的文件名称列表为“runawayelectrongeneration-main”，表明这是整个项目的主要文件集。用户可以通过解压这个压缩包来访问上述所有文件和模块，开始对电子失控现象的研究和模拟工作。"