兆安球形托卡马克中的微撕裂模

最近的回旋动理学稳定性计算表明，球形托卡马克易受撕裂宇称不稳定性的影响，其特征尺度为垂直于磁力线的几个离子拉莫尔半径。本文更详细地研究了这种“微撕裂”模，以揭示其关键特性，并将其与现有的该现象理论模型进行比较。这是通过线性回旋动理学-麦克斯韦方程组的全数值解实现的。重要的是，我们发现该不稳定性由电子温度梯度中的自由能驱动，这与文献中的描述一致。然而，我们的计算表明，先前理论模型中提出的两种失稳机制均未对其产生实质性影响。相反，该不稳定性通过与磁漂移及静电势的相互作用而失稳。进一步的计算揭示，磁面形状或球形托卡马克中存在的大份额捕获粒子并未显著加剧该模的不稳定性。其在球形托卡马克等离子体中的普遍存在主要归因于较高的等离子体β值，以及因较小的曲率半径而增强的磁漂移。