从磁化等离子体电子回旋辐射重建电子速度分布函数与吉布斯熵
等离子体物理
2024-11-19 v1 空间物理
摘要
我们提出了一种方法，利用光学薄等离子体中纯X模电子回旋辐射（ECE）的谐波谱，重建电子速度分布函数f(v_perp)的涨落分量以及电子熵（电子熵是f(v_perp)的泛函，表示为-f(v_perp)lnf(v_perp)dv_perp）。这里，v_perp表示垂直于背景磁场的电子速度。该公式采用速度空间中的最大熵方法，利用汉克尔变换，将v_perp空间转换到p空间（其中p是速度空间中波数的指标）。数值测试验证了所提方法的有效性，该方法适用于广泛的磁化等离子体条件，包括非相对论和相对论电子条件，但谐波重叠或光学厚条件除外。值得注意的是，该方法不需要对ECE测量进行辐射计校准。该方法有助于在聚变等离子体实验中实验评估电子熵输运。此外，当与k空间（空间分布）测量相结合时，该方法能够在相空间（k-p空间）中获取熵分布。
引用
@article{arxiv.2411.10799,
title = {Reconstruction of electron velocity distribution function and Gibbs entropy from electron cyclotron emission in magnetized plasmas},
author = {Kawamori Eiichirou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.10799},
year = {2024}
}