面向高通量磁镜的连续介质回旋动力学研究
等离子体物理
2023-05-12 v1
摘要
正在开发中的高温超导(HTS)磁镜利用强磁场和高镜比来压缩损失锥并增强约束，并可能提供更廉价、更紧凑的聚变电厂候选方案。这类新装置可能展现出很大程度上未被探索的交换模和梯度驱动模。鉴于强磁化和动力学效应的普遍存在，此类不稳定性及其稳定方法可用回旋动力学研究。我们这里的重点是：a) 确定常用于开放磁力线的回旋动力学模型是否产生电子约束(Pastukhov)静电势；b) 考察并解决回旋动力学代码在研究HTS磁镜时面临的挑战。我们展示了所述模型的一维极限自洽地发展出一个在定性上达到解析Pastukhov水平的电势。此外，我们描述了用开放磁力线回旋动力学求解器研究高镜比的计算挑战，并提出了一种力软化方法，以缓解HTS线圈产生的巨大磁场梯度中时间积分所需的小时间步长问题，从而提供了19倍的加速。
引用
@article{arxiv.2305.06372,
title = {Towards continuum gyrokinetic study of high-field mirrors},
author = {Manaure Francisquez and Maxwell H. Rosen and Noah R. Mandell and Ammar Hakim and Cary B. Forest and Gregory W. Hammett},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.06372},
year = {2023}
}