任意碰撞率下漂移波不稳定性的理论

我们引入了一个数值高效的框架，其考虑了任意碰撞率下库仑碰撞算符的效应。该模型基于分布函数在 Hermite-Laguerre 多项式基上的展开，以研究任意平均自由程下碰撞对磁化等离子体不稳定性的影响。聚焦于漂移波不稳定性，我们表明该框架可重现已确立的碰撞与无碰撞极限。在与当前及未来磁约束核聚变装置相关的中间碰撞率处，相对于最先进湍流模拟代码中使用的碰撞算符的偏差表明，为获得正确的不稳定性增长率与本征模谱，需要保留完整的库仑算符，而这例如可能显著影响输运的定量预测。我们提出的谱表示的指数收敛性使得包含完整碰撞算符的速度空间依赖表示比标准有限差分方法更高效。