基于相空间水袋的啁啾波理论描述
等离子体物理
2021-05-12 v1
摘要
快粒子的导向中心动力学可改变由能量粒子驱动且具有频率啁啾的模态的行为。本文将早先的俘获/穿越轨迹模型[Hezaveh等人 2017 Nucl. Fusion 57 126010]的适用性推广至波俘获区可扩张并俘获环境粒子的情形。这一推广使得研究在全能量粒子轨道范围内具有向上和向下频率啁啾的波成为可能。在绝热近似下，能量粒子的相空间通过拉格朗日等高线方法分析，其中岛区使用相空间水袋离散化。为解决相空间岛快速形成过程中的动力学并寻找系统的合适初始化，使用bump-on-tail（BOT）代码进行了全尺度建模。除了研究单共振中随势阱加深而演化的啁啾波外，我们选取了特定的俯仰角范围，其中高次共振对波粒相互作用可有相对可观的贡献。因此，该模型也在双共振情形下求解，我们报道了由于第2共振导致的啁啾波行为的显著改变。本文提出的模型为实验中观测到的具有向上和向下啁啾及多共振的长程频率啁啾信号提供了一个全面的1D范式。
引用
@article{arxiv.2012.12504,
title = {Theoretical description of chirping waves using phase-space waterbags},
author = {Hooman Hezaveh and Zhisong Qu and Matthew Hole and Robert Dewar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.12504},
year = {2021}
}