注入电流流 induced 3D 扰动在局部等离子体注入等离子体中的建模

无螺旋管的球形托卡马克启动技术对于球形托卡马克具有重要意义，并为核聚变能源系统的成本降低和设计简化提供了可能性。局部等离子体注入 (LHI) 是其中一种方法，采用紧凑的边缘电流源驱动开放场线电流，以启动和维持托卡马克等离子体。最近新建的 Pegasus-III 球形托卡马克为推进这一及其他无螺旋管启动方法提供了平台。本研究 investigates LHI 对 Pegasus-III 等离子体磁拓扑的影响。螺旋细丝模型用于表示注入电流，利用 M3D-C1 计算其 3D 场对等离子体的线性响应。 Poincaré 映射显示所有模型情况下的通量面降解显著。重叠磁结构的发生和大尺度面变形始于 $\Psi_{N} \approx 0.37$，表明延伸至边缘的广阔扰动拓扑区域。 在旋转等离子体中，单流体和双流体模型均表现出对 $n = 1$ 扰动的部分屏蔽，其中双流体计算在边缘处显示更强的抑制。相反，缺乏旋转会导致单流体情况下的共振场放大，而双流体情况下的零电子旋转可缓解这种放大并保持边缘屏蔽。磁导针测量表明，采用空间展开表示的流——代表分布式电流和/或振荡运动——比刚性细丝模型更能再现测量得到的磁功率轮廓。这些结果强调了旋转和双流体物理在屏蔽流扰动中的作用，并指出等离子体流测量和细化流模型是提高预测保真度的关键步骤。