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使用流体方法模拟各向异性压力对托卡马克等离子体正态与连续谱的影响

等离子体物理 2015-06-24 v2

摘要

扩展理想MHD稳定性代码MISHKA,开发了新的代码MISHKA-A,以研究压力各向异性对等离子体稳定性的影响。基于全各向异性平衡和几何,该代码可提供使用三种流体闭合模型的正态分析:单绝热模型(SA)、双绝热模型(CGL)和不可压缩模型。对等离子体连续谱的研究表明,在低β、大长宽比等离子体中,若q剖面保持不变,各向异性的主要影响在于修改BAE间隙和声频。SA模型像理想MHD一样保持BAE间隙结构,而在CGL中最低频支在m+nq=0m+nq=0的共振磁通面上不触及零频率,从而在极低频处诱导出一个间隙。此外,在两种模型中,若p>pp_\perp > p_\parallel且具有q剖面依赖性,双麦克斯韦分布下的BAE间隙频率变得更高。作为代码的基准测试,我们研究了m/n=1/1内部扭曲模。采用双麦克斯韦分布的边缘稳定边界的数值计算与广义不可压缩Bussac判据[A. B. Mikhailovskii, Sov. J. Plasma Phys 9, 190 (1983)]吻合良好:若p<p(p>p)p_\parallel < p_\perp (p_\parallel > p_\perp),该模被稳定(失稳)。

关键词

引用

@article{arxiv.1502.02411,
  title  = {Modeling the effect of anisotropic pressure on tokamak plasmas normal modes and continuum using fluid approaches},
  author = {Zhisong Qu and Matthew Hole and Michael Fitzgerald},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1502.02411},
  year   = {2015}
}