运用响应函数计算螺旋波的漂移速度

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旋转的螺旋波是一种常见的自组织波,广泛存在于远离平衡态的物理,化学,生物等耗散系统中。在理想的条件下,螺旋波的旋转中心可以在任意位置,取决于初始条件。然而,真实的体系一般都会受到扰动,扰动的结果是螺旋波的旋转中心和相位随着时间变化,即漂移。螺旋波的漂移分为时间漂移和空间漂移。时间漂移是螺旋波的旋转频率随时间发生改变,空间漂移是螺旋波旋转中心随时间变化。螺旋波的漂移,尤其是空间漂移,与心脏中心律不齐和心颤密切相关,越来越多地受到人们的关注。  螺旋波的响应函数是伴随线性算子对应于临界本征值λ=0,±iω的本征函数。主要在螺旋波的旋转中心附近存在,随着半径的增大指数衰减。响应函数螺旋波的漂移速度与响应函数和微扰的卷积成正比,响应函数以这种方式描述螺旋波对微扰的敏感性。  本文主要运用响应函数计算螺旋波在不同的微扰下的漂移速度,包括共振漂移,电泳漂移。在两种不同的模型(FitzHugh-Nagumo模型和Barkley模型)下计算漂移速度。将所得结果与模拟数值解进行对比,发现符合的很好,精确度比较高。可以证明运用螺旋波的响应函数计算漂移速度的方法是一种可靠精确的方法。
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