ITER 预聚变功率运行等离子体中全局电磁不稳定性的多尺度分析
等离子体物理
2022-10-12 v1
摘要
使用粒子网格（Particle-in-Cell）代码 ORB5 对 ITER 预聚变功率运行（PFPO）等离子体场景进行全局电磁回旋动理学模拟，该场景为半场（2.65 T）和半电流（7.5 MA）。我们报告对该放电的“多尺度”分析，考虑跨越三个尺度长度的本征模与不稳定性。尽管该场景名义上将具有 1 MeV 注入粒子的中性束加热，我们在无此源的情况下研究阿尔文本征模，并发现对于中等低环向模数（）存在弱阻尼的反剪切（RSAE）、环向（TAE）和椭圆（EAE）阿尔文本征模。在较高环向模数（）下，已在有理面附近观测到不稳定的阿尔文模，并被标记为 Beta 诱导阿尔文本征模（BAE）/阿尔文离子温度梯度（AITG）模，因为其频率与 BAE 间隙相关且由阿尔文连续谱上的主体等离子体驱动。这些模在无高能粒子时不稳定，而添加高能粒子种类（各向同性 1 MeV 慢化分布）对其增长率影响可忽略。在更高环向模数（）下，观测到低频微尺度不稳定性。
引用
@article{arxiv.2203.01618,
title = {Multi-scale analysis of global electromagnetic instabilities in ITER Pre-Fusion-Power Operation plasmas},
author = {T. Hayward-Schneider and Ph. Lauber and A. Bottino and A. Mishchenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.01618},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 24 figures. Submitted to Nucl. Fusion