电磁湍流中撕裂模在回旋动理学模拟下的非线性演化
等离子体物理
2015-07-13 v1
摘要
利用弗拉索夫回旋动理学程序 GKW 研究了磁岛的非线性演化。考虑了电磁湍流与一个由撕裂不稳定的 电流剖面自洽生成的、正在增长的磁岛之间的相互作用。湍流能够播撒磁岛种子，并通过产生宽度约等于离子回旋半径的结构，绕过线性增长阶段。在此播撒阶段之后，发现磁岛宽度及其旋转频率的非线性演化被改变，并依赖于等离子体贝塔值和平衡压强梯度的值。在低贝塔值下，磁岛的演化在很大程度上独立于湍流；而在较高贝塔值下，相互作用对磁岛增长产生显著影响，导致磁岛以其线性阶段的增长率呈指数增长，即使此时磁岛尺寸已超出线性理论的适用范围。湍流迫使磁岛沿离子抗磁方向旋转，这与无湍流时沿电子抗磁方向旋转的情况相反。此外，发现随着磁岛尺寸增大，模式旋转会减慢。
引用
@article{arxiv.1507.02841,
title = {The non-linear evolution of the tearing mode in electromagnetic turbulence using gyrokinetic simulations},
author = {William A Hornsby and Pierluigi Migliano and Rico Buchholz and Stefan Grosshauser and Arne Weikl and David Zarzoso and Francis J Casson and Emanuele Poli and Artur G Peeters},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.02841},
year = {2015}
}