负三角形变等离子体中湍流对环径比依赖性的物理洞察
等离子体物理
2024-05-24 v2
摘要
在这项工作中，我们研究了环径比 A = R0 / r（大半径 R0 与小半径 r 之比）对负三角形变（NT）等离子体成形约束效益的影响。我们使用高保真通量管回旋动理学 GENE 模拟，并考虑了几种不同的场景：其中四种受 TCV 实验数据启发，一种受 DIII-D 实验数据启发，以及一种预期在新 SMART 球形托卡马克中出现的场景。本研究揭示了一种令人惊讶且非平凡的依赖性。对于 ITG 湍流，NT 在任何 A 值下都能改善约束，而对于 TEM 湍流，约束仅在大环径比和常规环径比的情况下得到改善。此外，通过对一个纯 ITG 驱动的大环径比案例的详细研究，我们建立了一个直观的物理图像，解释了 NT 在大环径比和常规环径比下的有益效应。该图像在 TEM 主导的区域中不成立，在那里发现了许多因素的复杂协同效应。最后，我们进行了 SMART 的首次线性回旋动理学模拟，发现 NT 和 PT 场景均由微撕裂模（MTM）湍流主导，并且 NT 在紧环径比下更容易受到 MTM 的影响。然而，我们发现可以在 SMART 中找到一个 ITG 主导的区域，并且在此区域中 NT 在线性上更稳定。
引用
@article{arxiv.2403.14239,
title = {Physical insights from the aspect ratio dependence of turbulence in negative triangularity plasmas},
author = {Alessandro Balestri and Justin Ball and Stefano Coda and Diego Jose Cruz-Zabala and Manuel Garcia-Munoz and Eleonora Viezzer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.14239},
year = {2024}
}