托卡马克等离子体中共振磁扰动场放大效应对离子轨道特性的作用

• 作者: 苏春燕 牟茂淋 陈少永 郭文平 唐昌建
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 共振磁扰动 等离子体响应 共振场放大效应 粒子轨道径向展宽
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 气体、等离子体和放电物理|PHYSICS OF GASES, PLASMAS, AND ELECTRIC DISCHARGES
• 页码范围: 293-304
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20201860

摘要

首先,利用MARS-F程序模拟了HL-2A装置中不同电阻率、环向旋转频率和环向模数条件下等离子体对共振磁扰动(RMP)的线性响应过程,分析了不同情况下共振场放大效应对三维扰动磁场的影响;然后,利用Boris算法追踪了三维场作用下的离子轨道,并详细探究了不同扰动磁场改变离子轨道特性的物理机制.研究发现,考虑等离子体响应后的扰动磁场可增强离子轨道径向展宽,且轨道最大径向展宽随轨道上扰动磁场平均值的增大而增大;同时,离子在通过扰动磁场被强烈放大的区域时轨道径向展宽会显著增加.该物理机制可用于解释RMP缓解边界局域模实验中离子直接损失增加和等离子体径向输运增强现象.