部分磁化等离子体中旋转辐条的形成机制
等离子体物理
2022-02-16 v1
摘要
旋转辐条普遍出现于部分磁化等离子体装置中。本文通过具有均匀轴向磁场的二维径向-方位角粒子模拟/蒙特卡洛碰撞（particle-in-cell/Monte Carlo collision）模拟，研究了磁增强空心阴极弧放电中 m=1 旋转辐条模式形成的驱动机制。我们发现，辐条势垒隆起区的形成可解释为由于低杂型不稳定性演化进入长波 regime 而导致的正阳极鞘层崩溃的结果。研究表明，非中性阳极鞘层中的初始短波不稳定性经历了一系列向大尺度模式的转变。考虑了鞘层非中性效应对不稳定性的影响，并将其纳入低杂不稳定性的两流体线性理论中。该理论在线性阶段和非线性演化中预测的不稳定模式与粒子模拟中发展的涨落模式吻合良好。
引用
@article{arxiv.2202.07033,
title = {Formation mechanism of the rotating spoke in partially magnetized plasmas},
author = {Liang Xu and Denis Eremin and Andrei Smolyakov and Dennis Krüger and Kevin Köhn and Ralf Peter Brinkmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.07033},
year = {2022}
}