基于Landau闭合模型分析ECH对Heliotron J等离子体中EPM/AEs稳定性的影响
等离子体物理
2023-04-19 v1
摘要
本研究旨在分析电子回旋加热(ECH)对Heliotron J等离子体中由高能离子触发的Alfven本征模(AE)与高能粒子模(EPM)线性稳定性的影响。分析使用FAR3d代码进行,该代码求解约化MHD模型以描述热等离子体,并耦合描述高能粒子(EP)种类的回旋流体模型。模拟重现了实验中随电子温度(Te)升高、热等离子体beta、EP beta及EP慢化时间改变而观测到的AE/EPM稳定性趋势。特别地,在低热斑(LB)位形中,n/m=1/2的EPM与2/4的全局AE(GAE)因连续谱、有限拉莫尔半径(FLR)与电子-离子Landau阻尼效应随热beta升高而增强而得以稳定。另一方面,在中热斑(MB)与高热斑(HB)位形中,更大的ECH注入功率无法稳定AE/EPM,因为相较于LB情形阻尼效应较弱,不足以平衡随Te升高而因EP慢化时间与EP beta增大所引发的进一步增强的EP共振失稳。
引用
@article{arxiv.2304.08773,
title = {Analysis of the ECH effect on the EPM/AEs stability in Heliotron J plasma using a Landau closure model},
author = {J. Varela and K. Nagasaki and S. Kobayashi and K. Nagaoka and P. Adulsiriswad and A. Cappa and S. Yamamoto and K. Y. Watanabe and D. A. Spong and L. Garcia and Y. Ghai and J. Ortiz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.08773},
year = {2023}
}