碰撞对托卡马克和低剪切仿星器中捕获电子模的影响

通过解析线性回旋动力学和线性回旋动力学模拟，评估了碰撞对芯部等离子体中捕获电子模（TEM）增长率的影响。两种方法均应用于DIII-D托卡马克以及螺旋对称实验（HSX）和Wendelstein 7-X（W7-X）仿星器的磁场几何，在不存在温度梯度的情况下。这里我们通过一种微扰方法，在捕获粒子对模的响应中，使用能量依赖的Krook算子模拟碰撞，解析地研究了碰撞对TEM本征模频率的影响。尽管得到的增长率超过了微扰阈值，但它们揭示了重要的定性依赖关系：在高碰撞率下，所有波数都会出现几何依赖的稳定化率；而在低碰撞率下，发现了一种对几何敏感的混合模式，包括无碰撞、共振驱动和碰撞失稳的模式。此外，使用严格的俯仰角散射算子对相同几何进行了线性回旋动力学模拟。在DIII-D和HSX的大波数模式情况下，解析理论预测的趋势得到了再现。然而，在W7-X几何和HSX的低波数模式下获得了差异，这些差异被证明是由于在边缘碰撞率下碰撞诱导的向普遍不稳定性的转变，使其成为主导不稳定性。