等离子体中能量损失、熵演化与聚变性能的统一哈密顿表述
等离子体物理
2025-07-08 v3 数学物理
math.MP
摘要
我们为等离子体动力学建立了一个全面的哈密顿表述，该表述统一了无碰撞回旋动理学过程和碰撞过程。我们的框架严格描述了从麦克斯韦分布到非麦克斯韦分布转变过程中自由能和熵的演化，明确地将微观湍流过程与能量约束和聚变性能的宏观度量耦合起来。与将碰撞视为微小扰动的标准回旋动理学处理不同，我们的方法将碰撞算子直接纳入哈密顿结构，从而解释了不可逆耗散和熵产生。我们推导了联系湍流强度、熵产生、能量约束时间和聚变产额的定量关系。我们的工作建立在 Helander 和 Plunk 近期的能量界限与最优模式分析，以及 Zhdankin 的广义熵产生框架之上，从而在微观动力学与反应堆尺度性能之间架起了一座桥梁。
引用
@article{arxiv.2412.07725,
title = {A Unified Hamiltonian Formulation for Energy Loss, Entropy Evolution, and Fusion Performance in Plasmas},
author = {Joseph Samper Finberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.07725},
year = {2025}
}