由波粒非线性导致的高能粒子驱动测地声学模的饱和
等离子体物理
2018-02-14 v1
摘要
本文研究了高能粒子（EP）驱动的测地声学模（EGAM）的非线性动力学。使用全局回旋动理学粒子模拟（particle-in-cell）程序 ORB5 进行了数值分析，并结合解析理论对结果进行了解释，且与束流不稳定性理论进行了密切比较。仅考虑轴对称模，其非线性动力学由波粒相互作用决定。对于所关注的情形，发现饱和电场相对于线性增长率呈二次标度关系。计算了 EP 反弹频率作为 EGAM 频率的函数，并表明其不依赖于体温度的值。在接近饱和时，我们观察到了从绝热到非绝热动力学的转变，即频率啁啾率变得与共振 EP 反弹频率相当。此处的数值分析是通过具有圆形磁通面的静电模拟进行的，且忽略了电子的动理学效应。
引用
@article{arxiv.1709.05998,
title = {Saturation of energetic-particle-driven geodesic acoustic modes due to wave-particle nonlinearity},
author = {A. Biancalani and I. Chavdarovski and Z. Qiu and A. Bottino and D. Del Sarto and A. Ghizzo and O. Gurcan and P. Morel and I. Novikau},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.05998},
year = {2018}
}