Tokamak 边缘的输运势垒与旋转斑块动力学

在本工作中，我们使用具有 X 点几何结构的全 f 陀螺动力学粒子模拟方法研究了磁约束装置边缘的等离子体斑块动力学。在模拟中，追踪了种子斑块的演化，随着其接近分离面附近自然形成的带状剪切层，斑块被由自洽绝热电子响应引起的大自旋所稳定，并在斑块的跨场传播过程中观察到了斑块分岔与捕获。我们在无带状层和带状剪切层中构建了包含主导 ExB 自旋运动的新理论解释。获得了由旋转斑块与带状剪切层相互作用引起的输运势垒的理论条件，并通过模拟验证了其标度律。这一新的理论框架，特别是输运势垒，适用于解释和预测各种实验现象。特别是，利用实验参数计算的输运势垒条件表明，在实验中 H 模式的斑块径向输运小于 L 模式。