一般 toroidal geometry 中动力学气球模式的共振理论
等离子体物理
2025-10-30 v2
摘要
动力学气球模式 (KBM) 不稳定性的线性理论被扩展，以捕捉一般 toroidal geometry 中弱驱动 regime，其中不稳定性由离子磁漂共振引起。此类共振驱动的 KBM 由沿磁场线广泛的本征函数和接近边际的正增长率特征，即便在其非共振对应物的 beta 阈值以下亦然。这种非寻常（或亚阈值）KBM一旦被驱动，已被证明可催化 W7-X 星体拉斯塔 [1, 2] 中湍流输运的增强。通过简化关键共振量的能量依赖性，允许使用更为一般的 Tang、Connor 和 Hastie 方程的物理学排序，对该 KBM 进行解析处理。随后与 W7-X 中 (s)KBM 以及圆形托卡马克中常规 KBM 在高和低磁剪切下的高保真 gyrokinetic 模拟结果进行比较，所有情况下均获得良好一致性。该简化 KBM 模型为理解亚阈值 KBM 及其与几何关系提供了更深入的见解，并为未来的传输模型开发和基于几何的湍流优化工作奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2505.10153,
title = {Resonant theory of kinetic ballooning modes in general toroidal geometry},
author = {P. Mulholland and A. Zocco and M. C. L. Morren and K. Aleynikova and M. J. Pueschel and J. H. E. Proll and P. W. Terry},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.10153},
year = {2025}
}