关于托卡马克中穿越零频率的漂移波本征模
等离子体物理
2022-03-17 v1
摘要
传统的离子温度梯度或 \eta_i 模已知沿离子抗磁方向传播。对一个具有热离子与绝热电子的通用漂移流体模型的考察揭示，随着 \eta_i 减小，不稳定模的传播特性可能剧烈改变：模频率的幅值先减小，并在临界 \eta_i 处达到零；但当 \eta_i 进一步下降时，模开始沿电子抗磁方向传播。较低的环向模数扰动更容易发生传播方向反转。即便在 \eta_i=0 时，模仍不稳定，从密度梯度获取自由能。由于有限离子温度似乎是沿电子方向传播的必要条件，引入新术语并称此波为热离子电子漂移（WIED）模是恰当的。该模型漂移波系统在满足自然边界条件的局部本征模的二维（2D）弱不对称气球理论（WABT）框架内被探究。激发穿越零频率本征模背后的物理被确认为由正能波与负能波之间曲率耦合引起的反应不稳定性——在非耗散平板极限中，沿电子方向的阻尼模与沿离子方向的增长模相耦合。除其内在科学价值外，该机制或有助于阐明在略低于电子抗磁频率处观测到的托卡马克边缘湍流的本质；理解此现象可有助于未来托卡马克边缘区域的概念设计。
引用
@article{arxiv.2203.08346,
title = {On the drift wave eigenmode crossing zero frequency in Tokamak},
author = {Z. Y. Liu and Y. Z. Zhang and S. M. Mahajan and T. Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.08346},
year = {2022}
}