磁通量面上的静电势变化及其对杂质输运的影响

磁约束等离子体中杂质的粒子输运在某些条件下，无论在定量还是定性上，都未能得到令人满意的理论解释。这损害了以能源生产为目的的热核聚变的成功实现，因为众所周知其积累是导致等离子体破裂的原因之一。在标准反应器相关条件下，这种积累在大多数仿星器中源于环向对称性的缺失，这导致新经典电场径向指向内部。标准理论允许阐述的这一论断，已被一些实验所反驳，这些实验在此类条件下显示出较弱或无积累\cite{Ida_pop_16_056111_2009, Yoshinuma_nf_49_062002_2009}。杂质的电荷态使其输运对电场更为敏感。因此，短尺度湍流静电势或其磁通量面上的长波变化 $\Phi_{1}$ ——标准新经典方法通常忽略此项——或许能为实验发现提供一些线索。本工作聚焦于两者中的第二个，并研究其对 C$^{6+}$ 径向输运的影响。我们表明，在LHD中它受到 $\Phi_{1}$ 的强烈修正，导致在内部/外部径向位置处积累减轻/增强；相反，对于Wendelstein 7-X，$\Phi_{1}$ 预计要小得多，且 C$^{6+}$ 的输运在可观程度上不受影响；而在TJ-II中，尽管所考虑参数下 $\Phi_1$ 振幅很大，但电势显示出中等影响。