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磁镜扩张区漂移动力学模型

等离子体物理 2021-05-05 v1

摘要

我们提出了一种描述热等离子体从磁喷管中自由膨胀的漂移动力学模型。该问题与等离子体空间推进系统、太阳风等自然环境,以及磁镜磁约束聚变概念(如气体动力阱)扩张区的端部损失相关。该模型包含了磁镜扩张区几何中遇到的俘获与通行轨道类型,并映射至上游热分布。该边界条件与准中性要求产生约 5Te/e\sim5 T_e/e 的双极电势降,形成对电子的热障。电子与离子速度分布及流体矩的模型通过全动力学模拟数据得到验证。最后,模型被扩展以考虑磁镜内中性束加热产生的高速来回离子群体,再次与相应的动力学模拟吻合良好。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.01572,
  title  = {A drift kinetic model for the expander region of a magnetic mirror},
  author = {Blake A. Wetherton and Ari Le and Jan Egedal and Cary Forest and William Daughton and Adam Stanier and Stanislav Boldyrev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.01572},
  year   = {2021}
}

备注

27 pages, 10 figures