面向一般扭曲场的标准坐标下导向中心方程的符号积分
等离子体物理
2025-03-21 v2 计算物理
摘要
引入了用于保持积分运动的长期保真性的符号积分器，用于一般拓扑扭曲磁场中等离子体粒子的导向中心模型。讨论并应用了从圆柱坐标和类磁束坐标到标准坐标的有效转换，使用磁向量势的一个分量作为空间坐标。这种选择在理论和数值开发中都高效，并标志着对磁束坐标的概括。该转换使能够应用在标准坐标中制定的常规符号积分方案，以及在导向中心系统上的变分积分器，而无需磁束坐标。 demonstrated on perturbed tokamak fields with magnetic islands and stochastic regions. The presented results mark a crucial step towards gyrokinetic models that conserve physical invariants.
引用
@article{arxiv.2503.15278,
title = {Symplectic integration of guiding-center equations in canonical coordinates for general toroidal fields},
author = {Christopher G. Albert and Georg S. Grassler and Sergei V. Kasilov and Markus Markl and Jonatan Schatzlmayr},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.15278},
year = {2025}
}