仿星器中的无碰撞微观不稳定性II——数值模拟
等离子体物理
2015-06-17 v2
摘要
由于磁几何形状具有许多自由度，微观不稳定性在仿星器中表现出丰富多样的行为。最近发现，某些仿星器（具有最大几何的准环向对称仿星器）对俘获粒子不稳定性具有一定程度的弹性，因为快速反弹粒子在接近边际稳定性时倾向于从这些模式中提取能量。实际上，仿星器从来都不是完全准环向对称的，因此问题出现了：它们是否仍然受益于增强的稳定性？本文对Wendelstein 7-X和一种更准环向对称的配置QIPC的稳定性特性进行了数值研究，并与国家紧凑仿星器实验（NCSX）和DIII-D托卡马克进行了比较。在静电和无碰撞近似下，使用回旋动理学代码GENE进行的回旋动理学模拟中，研究了离子温度梯度模、俘获电子模和混合型不稳定性。对于所有包含动力学电子的模拟，Wendelstein 7-X和QIPC表现出显著降低的增长率，并且确实发现动力学电子在能量预算中具有稳定作用。这些结果表明，非完美优化的仿星器可以保留为完美最大配置预测的大部分稳定特性。
引用
@article{arxiv.1311.3127,
title = {Collisionless microinstabilities in stellarators II - numerical simulations},
author = {J. H. E. Proll and P. Xanthopoulos and P. Helander},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.3127},
year = {2015}
}
备注
15 pages, 40 figures