通过束驱导离子伯恩斯波在p11B等离子体中激发质子能量
等离子体物理
2026-03-04 v1
摘要
激发背景离子能量在所有形式的热核聚变中都起着关键作用，因为它可以在不影响整体机械平衡的情况下提高聚变反应速率。这在p11B聚变中尤为关键，因为其 operating temperature 极高，且因布拉姆斯拉特辐射而遭受显著能量损失。本文报道了一种非线性机制，有效地将注入加热束的能量传递给p11B混合等离子体中的背景质子，通过全动力学粒子-光子（PIC）仿真实现。当将质子中性束注入p11B等离子体时，它会触发在质子离心频率的谐波上激发离子伯恩斯波（IBWs）。在初始线性阶段，能量传递给背景电子和质子的通道可能相当，这与能量传递的理论模型相符。然而，在后续非线性阶段，主要通道将能量传递给背景质子，产生一种非马歇尔分布的高能质子群。这种转变是由IBWs向更低频率和更长波长的非线性谱级联驱动的，这加强了波-质子耦合，同时抑制了波-电子耦合。
引用
@article{arxiv.2603.02728,
title = {Energization of Proton via Beam-Driven Ion Bernstein Waves in p11B Plasmas},
author = {Yangchun Liu and Hairong Huang and Dong Wu and Tianxing Hu and Huasheng Xie and Bing Liu and Zhengmao Sheng and Jiaqi Dong and Yueng-Kay Martin Peng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.02728},
year = {2026}
}