利用 ORB5 通过外部电磁扰动对 TAE 模的线性与非线性激发
等离子体物理
2022-07-13 v1
摘要
本文研究了利用作用于受限环形等离子体的规定外部电磁扰动（以下称“天线”）对环向性诱导阿尔文本征模（TAEs）的激发，以及其与系统中其他模的非线性耦合。该天线由类似于目标 TAE 模结构的静电势及其根据欧姆定律算出的相应平行电磁势描述。通过将天线集成于混合表示与拉回格式框架内 [A. Mishchenko 等, Comput. Phys. Commun. \textbf{238} (2019) 194]，实现了数值稳定的长时间线性模拟。通过将等离子体电磁势分解为辛部分与哈密顿部分并利用欧姆定律，运动方程中平行于磁场的势梯度之失稳贡献被抵消。除评估相较参考 TAE 的被激发模的频率及增长/阻尼率外，我们研究了天线驱动模与快粒子的相互作用并指出其不稳定边界。此外，我们展示了在类 TAE 天线存在下激发其他 TAE 模以及具有不同于天线环向波数的全局阿尔文本征模（GAE）的首次非线性模拟。
引用
@article{arxiv.2112.05797,
title = {Linear and nonlinear excitation of TAE modes by external electromagnetic perturbations using ORB5},
author = {Mohsen Sadr and Alexey Mishchenko and Thomas Hayward-Schneider and Axel Koenies and Alberto Bottino and Alessandro Biancalani and Peter Donnel and Emmanuel Lanti and Laurent Villard},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.05797},
year = {2022}
}