辛映射中的混沌输运：在等离子体中的应用

混沌输运与哈密顿系统中混沌轨迹的复杂动力学演化有关，其建模了多种物理过程。在磁约束等离子体中，可以通过合适辛映射的相空间来定性描述磁场构型。这些相空间为混合类型，其中混沌与规则运动共存，完全理解混沌输运是一项挑战，一旦克服，可增进对约束聚变等离子体行为的认识。在本研究中，我们聚焦于建模不同构型下托卡马克磁场线的两个辛映射的混合相空间中的混沌输运性质。单零偏滤器映射（或称 Boozer 映射）建模具有极向偏滤器的托卡马克的场线。遍历磁限制器映射（或称 Ullmann 映射）建模装配有遍历磁限制器的托卡马克的磁构型。我们提出了两种数值方法，用于研究并说明两种模型中开放场线的瞬态行为差异，同时考虑增强或抑制逃逸场线的感应磁构型。第一项分析表明，不变流形的空间组织为开放场线创建了适宜的输运通道，影响了所选磁构型中的平均动力学演化。第二项分析识别出与平均混沌行为大不相同的轨迹，具体检测到黏滞现象，该现象可与等离子体边缘磁岛邻近区域的附加约束区相关。这些分析最终可协助选择最优实验参数以在托卡马克放电中实现特定目标。