DIII-D 中逃逸电子缓解的时空依赖建模与模拟
等离子体物理
2021-02-03 v2
摘要
使用动力学轨道逃逸电子（RE）代码 KORC 的新模拟表明，在高 Z 杂质注入的 DIII-D 实验中，等离子体刮削层期间 RE 向器壁的失约束损失是主要的电流耗散机制，而非碰撞慢化。大多数模拟还显示，即便 RE 束电流在减小，由于感应环向电场的加速，RE 束能量仍增加。本研究中，KORC 使用相对论引导中心运动方程积分 RE 轨道，并纳入时序化的磁场与电场以及线积分电子密度的实验重构，以构建伴生等离子体中电子与部分电离杂质输运的时空模型。实验电流演化与 KORC 结果的比较证明了纳入与部分电离杂质物理的库仑碰撞、初始 RE 能量、俯仰角与空间分布，以及时空电子与部分电离杂质输运的重要性。该研究初步量化了通过注入杂质缓解 RE 的效能，并识别出因内壁上等离子体刮削层导致的约束丧失相较于相对缓慢的碰撞阻尼所起的关键作用。
引用
@article{arxiv.2007.15785,
title = {Spatially-dependent modeling and simulation of runaway electron mitigation in DIII-D},
author = {M. T. Beidler and D. del-Castillo-Negrete and L. R. Baylor and D. Shiraki and D. A. Spong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.15785},
year = {2021}
}
备注
Forthcoming in Physics of Plasmas as of 2020/11/06