磁扰动与辐射对逃逸电子雪崩的影响
等离子体物理
2021-07-01 v2
摘要
等离子体中的电子逃逸现象敏感依赖于动量空间动力学。然而,涉及逃逸电子的系统的全局演化高效模拟通常需要简化的流体描述。例如,在托卡马克必要逃逸缓解方法的设计中就需要如此。本文提出一种将动量依赖的空间输运效应纳入逃逸电子雪崩增长率的方法。我们量化了随机磁场中电子扩散存在时增长率的降低,并表明空间输运可升高有效临界电场。利用微扰方法,我们导出一组方程,可处理等离子体参数径向变化下空间输运对逃逸动力学的影响。随后将其用于演示在采用大量材料注入的类 ITER 等离子体电流淬灭模拟中空间输运的效应。我们发现,在具有适度杂质与氘注入、电流淬灭足够慢的情境中,磁扰动的存在显著降低了最终逃逸电流。局域于边缘的扰动在抑制逃逸电子方面无效,除非逃逸电子生成于轴外,此时其可能导致受限区与扰动区界面处强电流片的形成。
引用
@article{arxiv.2010.07156,
title = {Effects of magnetic perturbations and radiation on the runaway avalanche},
author = {P. Svensson and O. Embreus and S. L. Newton and K. Särkimäki and O. Vallhagen and T. Fülöp},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.07156},
year = {2021}
}
备注
26 pages, 9 figures