惯性静电约束装置中离子的动力学特征
等离子体物理
2020-12-15 v2 核实验
原子物理
摘要
当粒子行为开始偏离连续介质性质时,动力学分析对于理解任意装置中的粒子行为至关重要。在本研究中,采用粒子网格(PIC)方法进行动力学模拟,以分析正在开发为台式中子源的圆筒形惯性静电约束聚变(IECF)装置内离子的行为。此处,诸如氘之类的较轻离子通过在腔壁(阳极)与置于装置中心的阴极(圆柱形栅网)之间施加静电场而加速。由模拟结果得到的等离子体电势分布表明,根据所施加的阴极电势(从 到 ),在阴极栅网内形成了多重势阱结构。发现装置核心区的离子密度约为 ,与实验观测非常接近。为观察不同阴极电压下离子的特征,测量了离子能量分布函数(IEDF)的空间变化。最后,将模拟结果进行比较,发现与实验分布吻合良好。本分析可作为优化 IECF 装置放电过程技术参数的参考指南。
引用
@article{arxiv.2002.05941,
title = {Kinetic characteristics of ions in an inertial electrostatic confinement device},
author = {D. Bhattacharjee and S. Adhikari and N. Buzarbaruah and S. R. Mohanty},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05941},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 11 figures