鱼骨模中的热离子动力学效应与朗道阻尼

用于等离子体宏观不稳定性的动力学-MHD 混合模拟方法可扩展以包含热离子与高能离子的动力学效应。新的耦合方案除压力耦合外，还包括热离子与 MHD 之间密度与平行速度的同步，以确保准中性条件并避免数值误差。该新方法已在动力学-MHD 代码 M3D-C1-K 中实现，并用于研究 DIII-D 与 NSTX 中鱼骨模的热离子动力学效应与朗道阻尼。研究发现，对于 $q_\mathrm{min}>1$，热离子动力学效应会导致由高能粒子驱动的非共振 $n=1$ 鱼骨模频率升高，且朗道阻尼可提供额外的稳定效应。还进行了 NSTX 中 $n=1$ 鱼骨模的非线性模拟，并计算了磁通面上的扰动与高能粒子的输运。