描述轴对称环向几何中穿越电子驱动的低压强比电磁微不稳定性新的线性稳定性参数

在磁约束聚变装置中，等离子体压强与磁场能量之比 $\beta$ 可能足够大，使得电磁微不稳定性失稳，驱动扭曲或重联平衡磁场的湍流。本文针对具有局域于模有理面且双法向波长与离子回旋半径相当的电流层的电磁、电子驱动线性不稳定性提出一种理论。该模型保留具有任意形状的轴对称环向几何，并由模有理面层的轨道平均方程以及针对穿越电子的气球空间动力学匹配条件构成。该匹配条件将电流层与大尺度电磁涨落相连，并在 $\beta$ 与电子-离子质量比平方根相当的极限下导出。电磁涨落仅通过匹配条件进入，从而可识别出一个包含平衡磁通面形状效应的有效 $\beta$。渐近理论的标度预测通过与 MAST 放电 #6252 中微撕裂与静电微不稳定性的线性模拟结果比较得到验证，显示出极好的一致性。特别地，证明了有效 $\beta$ 能够解释局域微撕裂模（MTM）增长率对气球参数 $\theta_0$ 的依赖性——这可能为优化局域磁通面以降低 MTM 驱动输运提供途径。