反常粒子与能量输运的随机游走方法

本文引入了位置与动量空间中的联合连续时间随机游走（CTRW），其形式为两个耦合积分方程，描述了在时间函数下发现粒子处于特定位置并具有特定动量的概率分布的演化。这些积分方程通过基于未知函数按 Chebyshev 多项式展开的伪谱法进行数值求解。同时，进行了蒙特卡洛模拟。通过引入动量空间，联合 CTRW 能够给出密度与温度剖面演化、粒子与热通量及扩散率、以及动能分布的结果。根据位置与动量空间中粒子位移概率分布的选择，联合 CTRW 能够模拟位置空间以及动量（或能量或速度）空间中的反常输运现象。本文将该方法应用于经历冷等离子体非中心注入（非轴燃料注入）的环向约束等离子体，使用了两种模型变体：混合模型与临界梯度模型。分别针对密度剖面和温度剖面探讨了剖面刚度现象，并确定了粒子与能量约束时间。对粒子与热通量的分析表明，联合 CTRW 中实现的动力学与分别用于粒子与热输运的 Fick 定律或傅里叶定律的经典方法不相容。