具有压强各向异性与等离子体流的轴对称平衡

Achilleas Evangelias

具有压强各向异性与等离子体流的轴对称平衡

等离子体物理 2016-08-16 v1

作者: Achilleas Evangelias

摘要

在本硕士论文中，我们研究了压强各向异性及任意方向的不可压缩流对磁约束轴对称环形等离子体平衡性质的影响。主要创新贡献是推导了一个相应的广义 Grad-Shafranov 方程。该方程包含六个自由面函数，并可还原为文献中已知的类 Grad-Shafranov 方程以及通常的静态各向同性方程。广义方程的形式表明，压强各向异性与流动对平衡的影响是叠加的。此外，特别针对 ITER 和 NSTX 托卡马克，构造了两组解析解：一个是等离子体延伸至分界面的扩展 Solovev 解，另一个是具有 X 点固定边界包围等离子体的扩展 Hernegger-Maschke 解。进而，通过假设在磁面上均匀的各向异性函数，以及通过 Alfvénic Mach 函数的变化，分别考察了压强各向异性和等离子体流对这些平衡的影响。结果表明，根据各向异性函数的最大值和形状，各向异性可表现为顺磁性或抗磁性。同时，在所考虑的大多数情形中，各向异性与流动对 NSTX 平衡的影响均强于对 ITER 平衡的影响。我们推测，这些效应可能对等离子体稳定性与输运产生影响，并在托卡马克向改善约束模式的转变中发挥作用。

关键词

压强各向异性等离子体流 Grad-Shafranov 方程轴对称平衡托卡马克磁约束解析解

引用

@article{arxiv.1608.04083,
  title  = {Axisymmetric equilibria with pressure anisotropy and plasma flow},
  author = {Achilleas Evangelias},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1608.04083},
  year   = {2016}
}

备注

arXiv admin note: text overlap with arXiv:1603.00445

具有压强各向异性与等离子体流的轴对称平衡

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关键词

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