磁化等离子体中解析非麦克斯韦分布函数的动理学修正
等离子体物理
2016-10-27 v1 加速器物理
原子物理
空间物理
摘要
在磁化等离子体物理中，几乎所有已发展的解析理论都假设麦克斯韦分布函数（MDF），在某些情况下使用微扰理论描述微小偏差。相对于麦克斯韦平衡的偏差被称为动理学效应，对于聚变反应堆等离子体尤其需要考虑。通常，由于微扰理论与观测到的稳态非麦克斯韦分布不一致，这些动理学效应由非常耗费 CPU 资源的代码进行数值评估，以规避速度相空间积分的解析复杂性。我们在此开发了一种基于解析非麦克斯韦分布函数的新方法，该函数由非正交基集构建，旨在： 使用尽可能少的参数； 提高对数值与实验非麦克斯韦分布的建模效率； 帮助理解未解决的问题，如由参数物理诠释导致的诊断差异； 获得由少数项给出的动理学效应解析修正，并消除速度相空间积分评估的数值误差。本工作不试图推导新的物理效应，尽管通过对某些未解决问题的更好理解有可能发现新效应，但本文聚焦于从解析非麦克斯韦分布对动理学修正的解析预测。作为应用，展示了次级电子发射、Langmuir 探针特性曲线和熵的解析动理学修正示例。这是通过使用分布函数的三种解析表示完成的：Kappa（KDF）、双模态或一种新解释的非麦克斯韦（INMDF）分布函数。[...]
引用
@article{arxiv.1610.08134,
title = {Kinetic corrections from analytic non-Maxwellian distribution functions in magnetized plasmas},
author = {Olivier Izacard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.08134},
year = {2016}
}
备注
15 pages, 12 figures