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具有平行动力学的实频率撕裂层及其对锁模和电阻壁模的影响

等离子体物理 2017-08-17 v1

摘要

在等离子体参考系中具有实频率(即除了由 E×BE\times B 旋转引起的多普勒频移之外)的撕裂模因其对锁模过程的影响而具有潜在的重要性。特别是,最近的研究 [J. M. Finn, A. J. Cole, and D. P. Brennan, Phys. Plasmas (Letters), 22:120701, 2015] 表明,对于在边际稳定性附近具有实频率的撕裂模,在存在外加误差场的情况下,作用于等离子体的麦克斯韦力矩会发生显著改变。此外,已知 [J. M. Finn and R. A. Gerwin, Phys. Plasmas, 3:2344, 1996] 如果撕裂模在边际稳定性附近具有实频率,电阻壁撕裂模可以通过旋转在其无壁极限以下被解稳。在本文中,我们首先在电阻-惯性(RI)区域推导了具有压强梯度、磁力线曲率和平行动力学的撕裂模色散关系,同时忽略了 E×BE\times B 漂移的散度和垂直电阻率。结果表明,通常的 Glasser 效应(一种涉及实频率的环效应)出现在这个忽略了垂直电阻率和 E×BE\times B 漂移散度的简化模型中。我们还利用一个类似的简单模型发现了一个令人惊讶的结果:在具有压强梯度、由环效应引起的有利曲率以及平行动力学的粘性电阻区域中,也发现了类似的类 Glasser 效应。我们证明,在这两个区域中,具有复频率的撕裂模的存在与附近具有复频率的静电电阻交换模有关。我们讨论了对误差场锁模的影响以及电阻壁撕裂模解稳阈值的显著降低,这种降低可能比 Finn 和 Gerwin (1996) 中观察到的无压强-曲率驱动的 RI 撕裂模的微弱效应要显著得多。

关键词

引用

@article{arxiv.1708.04700,
  title  = {Real frequency tearing layers with parallel dynamics and the effect on locking and resistive wall modes},
  author = {John M. Finn and Andrew J. Cole and Dylan P. Brennan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.04700},
  year   = {2017}
}

备注

27 Pages, 8 Figures