能量性粒子约束的 adjoint 形式
等离子体物理
2026-02-17 v2
摘要
推导并利用基于物理信息的神经网络（PINN）求解轴对称托卡马克几何中能量性粒子约束的 adjoint 形式。PINN 通过求解具有洛伦兹碰撞算子的 drift 动能方程的非齐次 adjoint 方程，来估计能量离子的平均逃逸时间，从而预测由于直接离子轨道损失和碰撞输运导致的快速离子损失。据我们了解，这是首次将 PINN 用于求解托卡马克几何中的 drift 动能方程。由于能量离子快速通过时间尺度与其缓慢碰撞时间尺度之间的巨大分离，这是一个具有挑战性的问题。结果表明，经过精心设计的 PINN 能够在等离子体体积的大部分区域上学习平均逃逸时间，为构建用于更广泛优化框架的快速替代模型指明了路径。
引用
@article{arxiv.2511.11968,
title = {An Adjoint Formulation of Energetic Particle Confinement},
author = {Christopher J. McDevitt and Jonathan S. Arnaud},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.11968},
year = {2026}
}