Hsu 확산

Hsu diffusion

외부 자기장의 강도에 의해 플라즈마 수송이 어떻게 감소하는가는 융합 플라즈마의 자기 구속을 연구하는데 있어 큰 관심사이다.플라즈마 확산은 B 스케일링의−2 고전적 확산, B 스케일링에−1 따른 것으로 추측되는 Bohm 확산 및 B [1]스케일링의−3/2 Hsu 확산으로 분류할 수 있다.여기서 B는 외부 자기장입니다.

저주파 변동 전계 때문에 입자가 ExB 드리프트를 실행할 수 있습니다.쿨롱 상호작용의 장거리의 특성으로 인해, 전기장 코히렌스 시간은 필드 라인에 걸쳐 입자의 사실상 자유로운 스트리밍을 허용하기에 충분히 길다.따라서, 다른 데코히렌스 메커니즘이 존재하지 않는 경우, 수송은 자체 경로의 실행을 제한하고 2D와 같은 [2][3][4]플라즈마에서 1/B 스케일링의 Bohm 확산을 야기할 수 있는 유일한 메커니즘이 될 것입니다.

3D 플라즈마에서 병렬 데코히렌스(필드 라인을 따른 데코히렌스)는 ExB 드리프트가 고전적인 [5]확산으로만 전달되는 것을 줄일 수 있을 정도로 충분히 중요합니다.그러나 속도 공간에서 공명 확산을 일으켜 무한 라모르 반지름 확대와 입자 확산을 일으킬 수 있는 사이클로트론 고조파가 있습니다.2013년 Hsu, Wu, Agarwal, Ryu는 ExB 드리프트와 사이클로트론 공명의 복합효과에 의한 효과적인 확산 메커니즘을 제안했다.

이후 사이클로트론 고조파 입자가 회전과 일치하는 입자에 보듯이 효과적으로,지만의 한정된 라아머어 반지름(전방 감시 레이더)효과 i. e., I1(λ)eλ~λ≡k⊥2ρ2&lt에 의해 약해지고,<>이 어디 k⊥은 파도 수가 자기장에 수직으로 놓고 ρ≡vth/Ω은 플라즈마 gyroradius, v는 보온성 변동 주파수에서 정지서멀 v무엇고속성과 δ 자이로프레키시.1/kv로 th 특징지어지는 평행탈코히렌스와 kD로2 특징지어지는 수직확산감쇠가 같은 시간척도, 즉 δ>>kD2~kv th>θ일c 경우 확산계수가 된다.

열변동의 전계에너지는 δE2~δnkT에p0B 의해 주어지는 입자열에너지의 일부이며 δ는p 플라즈마 파라미터이다.따라서 재규격화된 D 값은 1/B3/2 스케일링의 Hsu 확산을 나타낸다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Hsu, Jang-Yu; Wu, Kaibang; Agarwal, Sujeet Kumar; Ryu, Chang-Mo (2013). "The B−3/2 diffusion in magnetized plasma". Physics of Plasmas. 20 (6): 062302. Bibcode:2013PhPl...20f2302H. doi:10.1063/1.4811472.
  2. ^ Taylor, J. B. (1971). "Plasma Diffusion in Two Dimensions". Physics of Fluids. 14 (7): 1492–1499. Bibcode:1971PhFl...14.1492T. doi:10.1063/1.1693635.
  3. ^ Montgomery, D. (1974). "Statistical mechanics of "negative temperature" states". Physics of Fluids. 17 (6): 1139–1145. Bibcode:1974PhFl...17.1139M. doi:10.1063/1.1694856.
  4. ^ Dawson, J.; Okuda, H.; Carlile, R. (1971). "Numerical Simulation of Plasma Diffusion Across a Magnetic Field in Two Dimensions". Physical Review Letters. 27 (8): 491. Bibcode:1971PhRvL..27..491D. doi:10.1103/PhysRevLett.27.491.
  5. ^ Vahala, G. (2009). "Transport properties of the three-dimensional guiding-centre plasma". Journal of Plasma Physics. 11 (1): 159–171. Bibcode:1974JPlPh..11..159V. doi:10.1017/S0022377800024545.