环形磁场位形中带电粒子的混沌运动
混沌动力学
2014-12-05 v2 等离子体物理
摘要
我们研究托卡马克磁场中带电粒子的运动，并讨论其混沌性质。与近期大多数研究不同，我们不对任何运动常数做假设，而是利用哈密顿形式数值求解回旋运动。我们借助辛积分器进行长时间模拟。首先考虑理想化磁场位形，我们加入一个非一般性的扰动，对应于磁波纹，打破运动的一个不变量。随后观察到混沌运动，并引出关于磁力线混沌与粒子轨迹混沌之间联系的问题。其次，我们回到轴对称位形，并调节安全因子（磁场位形）以重现混沌运动。在具有两个运动常数的后一种设定中，混沌的存在意味着不存在第三个全局常数，我们通过观察此混沌设定下磁矩一阶量的变化来强调这一事实。我们面对的是一个同时包含规则区域与混沌区域的混合相空间，并指出了进行全局约化（如回旋动理学）的困难。
引用
@article{arxiv.1402.2625,
title = {Chaotic motion of charged particles in toroidal magnetic configurations},
author = {Benjamin Cambon and Xavier Leoncini and Michel Vittot and Rémi Dumont and Xavier Garbet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.2625},
year = {2014}
}