非线性阿尔芬快粒子输运与损失
等离子体物理
2012-12-07 v1
摘要
由快粒子驱动的磁流体动力学不稳定性（如环形阿尔芬本征模）或核心局域模（如贝塔诱导阿尔芬本征模和反剪切阿尔芬本征模）可能导致聚变装置中显著的再分布和损失。这在许多 ASDEX Upgrade 放电中已被观测到。本研究旨在理解潜在的共振机制，特别是在存在多个不同频率模的情况下。利用漂移动力学 HAGIS 代码 [Pinches 1998] 研究了共振模耦合机制。针对不同的等离子体平衡态（特别是不同的 q 分布），利用改进的实验数据进行了模拟。开展了一项研究，调查了关于各种重叠场景的双重共振模耦合。研究发现，取决于径向模间距，双重共振能够显著增强增长率以及模振幅。然而，较小的径向模间距也可能导致线性主导模的强非线性模稳定化。利用 HAGIS 的扩展版本模拟了损失，并将其与实验损失测量值直接进行了比较。损失的相空间分布及其抛射信号与实验数据一致。此外，这使得能够将它们表征为瞬发、共振或随机损失。研究发现，特别是在多模场景（具有不同模频率）中，由于广泛的相空间随机化，低能范围内会发生大量非相干损失。高能非相干损失则是“瞬发”的，即其初始能量过大，无法形成约束轨道。
引用
@article{arxiv.1211.3841,
title = {Nonlinear alfv\'enic fast particle transport and losses},
author = {Mirjam Schneller and Philipp Lauber and Manuel García-Muñoz and Michael Brüdgam and Sibylle Günter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.3841},
year = {2012}
}
备注
7 pages, 6 figures, Reviewed Conference Proceedings (Joint Varenna - Lausanne International Workshop on the Theory of Fusion Plasmas) to be published in IOP's "Journal of Physics: Conference Series"