无碰撞斜撕裂不稳定性动力学理论
等离子体物理
2018-03-14 v1
摘要
针对 Harris 平衡计算了无碰撞斜撕裂不稳定性的线性色散关系。与仅考虑电流片中心处模式的传统二维几何不同，三维模式下模式可跨越电流片。每个共振面上的模式相对于引导场方向具有唯一角度（\theta）。最近的动力学模拟和线性化 Vlasov-Maxwell 方程的数值本征模解均揭示，标准解析理论极大地高估了斜模式（\theta \neq 0）的增长率。我们发现这种稳定化与密度梯度驱动的抗磁漂移有关。解析理论忽略了该漂移稳定化，是因为在斜角下内撕裂层充分变宽，以至于边界层理论的内外区域尺度分离假设失效。通过数值求解单个二阶微分方程得到的色散关系，被发现可近似捕捉完整积分-微分本征值问题解所预测的漂移稳定化。给出了稳定性判据的一个简单解析估计。
引用
@article{arxiv.1712.09599,
title = {Collisionless Kinetic Theory of Oblique Tearing Instabilities},
author = {Scott D. Baalrud and Amitava Bhattacharjee and William Daughton},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.09599},
year = {2018}
}
备注
16 pages, 13 figures, submitted to Physics of Plasmas