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低杂波与电子回旋波协同电流驱动的线性模型

等离子体物理 2023-11-13 v3

摘要

本文提出一种低杂波(LHW)与电子回旋波(ECW)协同电流驱动(SCD)的线性模型,用于高效计算定量 SCD 效率并揭示 SCD 发生的条件。该模型中,存在 LHW 时由碰撞主导的响应函数通过微扰与格林函数技术由伴随方程导出,其中考虑了相对论效应与捕获粒子效应。利用我们的线性模型,在参数空间中将 SCD 效率与常用的 ECW 电流驱动(ECCD)效率进行比较。结果显示协同效应有两个特征:其一,在固定 ECW 平行折射率 nn_{\parallel} 时,它倾向于在较小的 y=2ωc/ωy = 2\omega_{c}/\omega 处发生;其二,当协同效应变得足够显著时,yy 的阈值随 nn_{\parallel} 减小而向更高值移动。基于二维 Fokker-Planck 代码的 ECCD 与 SCD 效率准线性模拟在趋势上与线性模型一致。基于线性 SCD 效率,给出了协同效应发生及足够显著的标准,表明协同效应依赖于量化两波准线性域重叠程度的功率因子、LHW 功率以及协同电子。本工作为 LHW 与 ECW 的 SCD 快速匹配与计算提供了方法,对未来反应堆中 SCD 的实时应用具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.07025,
  title  = {A linear model of synergetic current drive with lower-hybrid wave and electron cyclotron wave},
  author = {J. N. Chen and S. Y. Chen and M. L. Mou and C. J. Tang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.07025},
  year   = {2023}
}