中文

近准对称仿星器中的杂质温度屏蔽

等离子体物理 2020-06-24 v1

摘要

杂质温度屏蔽是一种有利的新经典现象,涉及聚变装置核心处杂质离子的向外径向通量。准对称磁场本质上是双向极的,并在足够小的 η1dlnn/dlnT\eta^{-1}\equiv d\ln n/d\ln T 下产生温度屏蔽。相比之下,一般仿星器中的新经典通量依赖于径向电场,后者在离子根等离子体中预计向内,可能导致杂质积累。在此,我们考察了若干近似准对称仿星器构型及参数区间中的杂质粒子通量,同时改变磁场中破缺对称的程度。失去温度屏蔽所需的(相对于完美准对称的)破缺对称量取决于具体构型和磁通面。新经典通量已使用 SFINCS 漂移动力学方程求解器获得,其中静电势 Φ=Φ(ψ)\Phi=\Phi(\psi)ψ\psi 为磁通面标签。结果表明,在反应堆相关的核心条件下实现温度屏蔽是可能但概率很小的。因此,名义上准对称仿星器中微小的对称偏离已足以显著改变新经典杂质输运。进一步将这些通量与陀螺玻姆湍流估计比较表明,在优化构型中新经典通量相较于湍流通量很小。因此,尽管大多数情形下预期会出现新经典杂质积累,但湍流强度可能使此影响无关紧要。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.09731,
  title  = {Impurity temperature screening in stellarators close to quasisymmetry},
  author = {Mike F Martin and Matt Landreman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.09731},
  year   = {2020}
}