螺旋对称实验装置中弹性仿星器偏滤器特性研究

本文研究了螺旋对称实验装置（HSX）中与开放混沌边缘结构相连的弹性偏滤器特征。首次考虑了扩展的容器壁，为物理偏滤器靶结构的实现提供了空间。针对四种具有截然不同混沌等离子体边缘的磁位形进行了分析。在所有位形中均识别出一种弹性的等离子体-壁相互作用模式，表现为在不同等离子体平衡下，磁足迹行为在性质上非常相似。总体而言，对于所有位形，具有高连接长度 $L_C$ 的弹性磁力线均位于沿壁面的螺旋带内。这种弹性可用于确定偏滤器的最佳位置。磁足迹弹性螺旋带的细节取决于特定的磁力线结构，这些结构与磁力线进入等离子体的穿透深度有关，并直接影响热流和粒子流模式。通过引入一个新度量——磁力线距最外层闭合磁面的最小径向连接 $\text{min}(\delta_N)$，来表征这些细节差异。等离子体边缘磁力线行为中 $\text{min}(\delta_N)$ 与 $L_C$ 之间的关系，即对标度律的偏离，表明这些磁力线与共振岛、cantori 和 turnstiles 等结构相关。这有助于根据这些混沌边缘结构的径向位置和偏滤器靶磁足迹来确定相关的磁通量通道。在弹性偏滤器设计中，需要将这些细节纳入考虑。