托卡马克中Solov'ev平衡位形的真空解
等离子体物理
2019-09-04 v2 计算物理
摘要
在本工作中，我们重新审视了托卡马克平衡的Solov'ev解析解。我们指出Solov'ev表述中的真空解不适用，因为其假定了分布电流密度充满真空。真实的真空应无电流。为修正这一真空解问题，我们使用格林函数法计算等离子体电流贡献，并结合Grad-Shafranov方程的齐次解来构造完整解。在最后闭合磁通面上与Solov'ev解进行匹配以确定齐次解。然后将总解延拓至真空区域以获得真实的真空解。我们发现实际真空解在真空区域内不同于Solov'ev解，尤其是X点结构。在最后闭合磁通面上得到的X点不像字母“X”，且真空中的展开角大于零点的等离子体中的对应角。这些结果对理解X点与分隔线结构十分重要。在论文末尾，我们将经典的Solov'ev位形扩展至类ITER位形，并获得了完整解。
引用
@article{arxiv.1811.04443,
title = {Vacuum Solution for Solov'ev's Equilibrium Configuration in Tokamaks},
author = {Tao Xu and Richard Fitzpatrick and Francois L. Waelbroeck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.04443},
year = {2019}
}
备注
19 pages, 6 figures