等离子体边缘湍流中杂质的反常扩散、聚集和箍缩
等离子体物理
2009-11-11 v1 计算物理
摘要
研究了等离子体边缘湍流中杂质粒子的湍流输运。杂质被建模为由电漂移和极化漂移平流的被动流体，而环境等离子体湍流则使用二维Hasegawa--Wakatani范式模拟电阻漂移波湍流。通过使用一种应用半拉格朗日伪谱方案的新代码进行数值模拟，研究了杂质湍流输运的特征。通过杂质团演化的相对扩散分析，证明了理想杂质湍流输运的扩散特性。对于惯性杂质，由于可压缩性，出现了额外效应。首先，发现惯性杂质的密度与电漂移速度的涡度相关，即杂质聚集在由杂质粒子电荷决定的特定方向的涡旋中。其次，发现了一个与杂质质量-电荷比线性相关的径向箍缩。通过对模型方程的分析，为这些观察结果提供了理论解释。
引用
@article{arxiv.physics/0501039,
title = {Anomalous diffusion, clustering, and pinch of impurities in plasma edge turbulence},
author = {M. Priego and O. E. Garcia and V. Naulin and J. Juul Rasmussen},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0501039},
year = {2009}
}
备注
This article has been submitted to Physics of Plasmas. After it is published, it will be found at http://pop.aip.org/pop/