关于非线性频率啁啾过程中拍频的作用

对磁约束等离子体中由高能粒子（EP）驱动的 MHD 涨落暴发的谱分析常表现出多个同时的啁啾。虽然多频率振荡的叠加必然在局域外部探针获取的信号中引起拍频，但在 JT-60U 托卡马克等离子体中啁啾 EP 模的自洽混合模拟已证明全局拍频的可能性，即电磁场在拍频之间全局消失并以相反相位重现。这意味着可存在单一场模在 EP 相空间中由多个密度波共振驱动时同时以多频率振荡。反之，这意味着 EP 密度波相互耦合并经由共同驱动的场相互干涉，这一机制在某些理论中被忽略。在本论文中，我们使用哈密顿引导中心轨道跟踪代码 ORBIT 结合简化波粒相互作用模型在真实几何中研究场脉动（一般而言）尤其是拍频的作用。通过振幅脉动与相位跳跃，发现拍频驱动 EP 相空间结构的演化。观测结果：（1）拍频使密度波前以脉冲形式径向推进，所得啁啾变为阶梯状。（2）拍频促进相空间密度波相邻层间的对流物质转移。一方面，这可能延迟孤立涡的脱离；另一方面，它促进空穴与团块碎片积聚为更大结构。（3）当大质量空穴或团块脱离并漂离种子共振周围的湍流带时发生长程啁啾。脱离的涡可保持稳健，并平均维持其同心嵌套层，同时受场持续拍频扰动。