托卡马克中磁岛形成对锯齿过程的影响

对于托卡马克等离子体中实际的 Lundquist 数，1/1 磁岛会导致次级薄电流片的形成，其破裂为一串称为磁岛（plasmoids）的小磁岛。在聚变等离子体的锯齿重联过程中磁岛动力学的作用仍是一个未解决的问题。在本研究中，我们使用在简化托卡马克几何中实现的 NIMROD 代码中的完整电阻 MHD 方程，进行系统模拟以研究电阻内扭曲模。对于 Lundquist 数 $S\ge1.6\times10^7$，发现在非线性电阻扭曲模演化过程中次级电流片对磁岛不稳定，电流片的临界长宽比约为 70。小磁岛的合并导致怪物磁岛的形成，可显著影响主岛演化。这可能为锯齿实验中观测到的部分重联提供解释。