托卡马克中阿尔芬不稳定性与高能粒子的非线性相互作用
等离子体物理
2017-04-26 v1
摘要
高能粒子（EP）的约束对于托卡马克等离子体的高效加热至关重要。诸如阿尔芬本征模（AE）等等离子体不稳定性会重新分布 EP 群体，使等离子体加热效率降低，并导致器壁承受额外载荷。在 NEMORB 项目框架内，利用全局回旋动理学粒子网格程序 ORB5 研究了环效应诱导的阿尔芬本征模（TAE）的非线性动力学。研究了由于波-粒子非线性导致的 TAE 与 EP 的非微扰非线性相互作用。我们特别关注 TAE 的频率、增长率和径向结构如何依赖于 EP 在相空间中的演化而发生非线性改变。对于 ITPA 基准算例，我们发现当增长率下降时频率增加，且模径向收缩。研究发现，这种非线性演化可以通过准线性模型正确再现，即一个保留了非线性改变的 EP 分布函数的线性效应的模型。
引用
@article{arxiv.1610.01960,
title = {Nonlinear interplay of Alfven instabilities and energetic particles in tokamaks},
author = {A. Biancalani and A. Bottino and M. Cole and C. Di Troia and Ph. Lauber and A. Mishchenko and B. Scott and F. Zonca},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.01960},
year = {2017}
}
备注
Submitted to Plasma Phys. Control. Fusion