杂质对星装置等离子体离子温度梯度湍流的影响
等离子体物理
2025-10-23 v1
摘要
最近的非线性等离子体动力学仿真显示，杂质会显著改变星装置等离子体的湍热传递。本文在一定限制下解析了含杂质等离子体的离子温度梯度（ITG）色散方程，并推导了杂质对 ITG 增长率影响的表达式。解析表达式由三项构成，分别对应杂质密度梯度、杂质温度梯度和稀释效应对增长率变化的不同物理原因。对杂质对 ITG 增长率修正的标度预测在线性等离子体动力学仿真中得到了再现。杂质导致 ITG 增长减弱或增强的条件也得到解析色散方程的正确预测。最后，我们发现解析表达式与非线性等离子体动力学仿真中湍热传递修正量之间存在惊人的相关性。
引用
@article{arxiv.2510.19690,
title = {Modification of ion-temperature-gradient turbulence by impurities in stellarator plasmas},
author = {Ivan Calvo and Felix I. Parra and Hanne Thienpondt and Jose Manuel Garcia-Regaña},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.19690},
year = {2025}
}
备注
30 pages