磁化压缩与膨胀柱形等离子体中各向异性驱动的杂质碰撞分离
等离子体物理
2023-05-18 v1
摘要
当柱对称磁化等离子体压缩或膨胀时,由于平行于和垂直于磁场的绝热守恒律不同,速度空间各向异性会自然产生。当压缩时间尺度与碰撞时间尺度相当,且二者均远长于回旋周期时,这种压强各向异性会变得显著。我们表明,这种自然产生的各向异性可以显著影响压缩等离子体中杂质的输运,即使在不存在标量温度或密度梯度的情况下,也会通过修正引起径向粒子输运的方位角摩擦来实现。尽管杂质输运方向仅取决于压强各向异性的符号,但各向异性本身依赖于磁场的螺旋量大小和径向速度的符号。因此,压强各向异性效应可驱动杂质朝向或远离等离子体核心。这些依赖于各向异性的项代表一种定性上的新效应,尤其在动态压缩螺旋箍缩等离子体的稀疏边缘区域影响输运。此类等离子体用于 X 射线产生和磁惯性聚变,这些应用对杂质浓度敏感。
引用
@article{arxiv.1809.02528,
title = {Anisotropy-driven collisional separation of impurities in magnetized compressing and expanding cylindrical plasmas},
author = {Ian E. Ochs and Nathaniel J. Fisch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.02528},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 3 figures