托卡马克 X 点等离子体中撕裂模播种的数值研究
等离子体物理
2019-04-17 v1 计算物理
摘要
对磁岛播种的详细理解对于避免 (N)TM 及其负面后果（如约束退化和破裂）至关重要。在本工作中，我们研究 2/1 磁岛对磁扰动的响应增长。尽管我们为此研究使用了由共振磁扰动（RMP）线圈产生的外部施加扰动，但结果可直接转移到由其他在有理面产生共振磁场分量的 MHD 不稳定性所引起的磁岛播种。本文给出了来自 ASDEX Upgrade 的 2/1 磁岛穿透的实验结果，扩展了先前的研究。模拟基于具有低碰撞率和激活 RMP 线圈的 ASDEX Upgrade L 模放电。我们的数值研究使用三维、双流体、非线性 MHD 代码 JOREK 进行。实验中观察到的磁模播种的所有三个阶段也在模拟中出现：首先是由大垂直电子流速表征的弱响应阶段，随后是磁岛尺寸的快速生长并伴随垂直电子速度的降低，最后是饱和到完全形成的磁岛状态且垂直电子速度接近于零。在等离子体旋转以及 RMP 线圈电流中观察到磁模穿透的阈值。在 RMP 振幅的上升和下降之间观察到磁岛尺寸和电子垂直速度滞后，这与解析预测的分岔一致。研究了穿透过程中主导扭折/弯曲宇称向撕裂宇称的过渡。
引用
@article{arxiv.1904.07542,
title = {Numerical study of tearing mode seeding in tokamak X-point plasma},
author = {Dmytro Meshcheriakov and Matthias Hoelzl and Valentin Igochine and Sina Fietz and Francois Orain and Guido T. A. Huijsmans and Marc Maraschek and Mike Dunne and Rachael McDermott and Hartmut Zohm and Karl Lackner and Sibylle Guenter and ASDEX Upgrade Team and EUROfusion MST1 Team},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.07542},
year = {2019}
}