A new tool for two-dimensional field-reversed configuration equilibrium study
提出了一种求解二维场反位形（FRC）平衡问题的新工具（GSEQ-FRC），该工具分别基于固定边界和自由边界条件，包括外加线圈。GSEQ-FRC受益于双参数修正刚性转子（MRR）径向平衡模型和[Ma et al，Nucl. Fusion，61，036046，2021]提出的数值方法，用于定量研究FRC的平衡特性，并将用于快速FRC平衡重建。在GSEQ-FRC中，FRC平衡可以方便地由两个参数确定，即，在分界面$β_s$处的热压和磁压之间的比率，以及层（SOL）的归一化刮擦宽度$δ_s$。固定和自由边界条件下的例子来证明GSEQ-FRC的平衡计算的能力。利用该工具定量研究了影响FRC分界线形状的因素，揭示了FRC从跑道状到椭圆状的变化规律。
2021-03-01 physics.plasm-ph
Two-parameter Radial Equilibrium Models for Field-Reversed Configurations
提出了一种新的平衡压力分布，它是对刚性转子（RR）模型的扩展，并给出了一个简单的分界面内外的统一表达式$P=P(ψ;β_{s},α, σ)$，其中压力、磁场和电流的径向归一化反场位形（FRC）平衡分布仅由两个无量纲参数$β_s\equiv P_s/2μ_0B_e^2$和$δ_s\equiv L_{ps}/R_s$确定，其中$P_s$是分界面处的热压力，$B_e$是外部磁场强度，$L_{ps}$是分界线处的压力分布标度长度，以及$R_s$是分界线半径。这种改进的刚性转子（MRR）模型具有足够的灵活性，以适应窄刮层（SOL）的宽度和空心电流密度分布，并可以用来拟合实验测量满意。详细的一维（1D）的新MRR模型的特性进行了研究分析和数值模拟，结果也证实了在二维（2D）的数值平衡解。
2020-10-12 physics.plasm-ph
Impact Of A Uniform Plasma Resistivity In MHD Modelling Of Helical Solutions For The Reversed Field Pinch Dynamo
到目前为止，磁流体动力学（MHD）模拟的反向场箍缩（RFP）是假设轴对称径向时间无关的耗散轮廓。在螺旋状态下，这个假设是不正确的，因为这些耗散应该是通量函数，并且也应该表现出螺旋对称性。因此，更正确的模拟应该包括自洽耗散配置文件。作为在这个方向上的第一步，均匀耗散配置文件的情况下被认为是通过使用三维非线性粘阻MHD代码SpeCyl。研究发现，电阻率剖面的平坦化导致发电机作用的减小，从而导致边际反转甚至非反转的平衡解。这一结果的物理起源进行了讨论的RFP发电机的静电漂移的解释。这就限制了耗散结构在未来自洽模拟中的功能选择。
2016-03-11 physics.plasm-ph
Effects of reversed magnetic shear on the plasma rotation stabilization of resistive wall modes in tokamaks
本研究利用AEGIS代码探究反磁剪切对托卡马克电阻壁模旋转稳定的影响，发现反磁剪切会拓宽不稳定窗口、降低旋转稳定效果，提高完全抑制所需的旋转频率阈值，对先进托卡马克的旋转稳定提出更严苛要求。
2025-09-01 physics.plasm-ph
Signatures of non-Markovian turbulent transport in Reversed Field Pinch plasmas
本文研究了一个真实的反场箍缩磁场位形模型中磁力线的输运。结果表明，输运是反常的，即，它不能用标准的扩散范例来描述。为了适应数值结果，我们提出了一个基于连续时间随机游走形式主义的运输模型。相当好的定量协议出现指数记忆功能。
2005-04-08 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Integrated 3D fully kinetic simulation of field-reversed-configuration formation with embedded coils
State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学电气绝缘与电力设备国家重点实验室）
该研究针对场反转构型形成进行集成三维全动力学粒子模拟，将驱动线圈嵌入计算域，以荧光一号θ箍缩装置为例，从第一原理捕获磁重联等，再现完整形成序列及相关特征，在适度GPU硬件上实现了相关动力学建模。
2026-07-15 physics.plasm-ph
MHD Simulations on Magnetic Compression of Field Reversed Configurations
磁压缩是场反转位形（FRC）等离子体加热的一种有前途的方法，然而，由于磁压缩过程的高度动态性，其物理机制一直是一个挑战[R. L. Spencer等人，Phys.Fluids 26，1564（1983）]。本文利用NIMROD程序[C。R. Sovinec等人，J. Comput. Phys.195，355（2004）]，并与一维理论进行了比较。探讨了理论假设对压缩过程的影响，并研究了FRC在压缩过程中的详细轮廓。在各种初始条件下，压力的演变与理论预测一致。FRC的轴向收缩可以受到初始密度分布和压缩磁场的斜坡率的影响，但是在整个压缩过程中，关于FRC长度的理论预测以及特别是关系$r_s=\sqrt{2}r_o$大致保持良好，其中$r_s$是FRC分界线的长半径，$r_o$是磁轴的长半径。初始平衡剖面和压缩磁场的上升速率对密度和温度的演化有重要影响。在压缩期间，FRC的主半径是易受压缩场的斜坡率影响的另一个参数。基本上，对于相同的磁压缩比，峰值密度更高，FRC的半径$r_s$小于理论预测。
2022-09-17 physics.plasm-ph
Shearless bifurcations in particle transport for reversed shear tokamaks
托卡马克装置中的某些内部输运势垒与等离子体平衡剖面的极值附近有关。通过考虑ExB漂移运动的等离子体粒子的引导中心轨迹，考虑到电场具有稳定的非单调径向轮廓和静电涨落，数值研究了这种效应。此外，平衡配置有一个非单调的安全系数剖面。运动方程的数值积分产生具有无剪切障碍物的辛映射。通过改变安全系数曲线的参数，观察这些无剪切曲线的出现和破裂。用分叉理论的概念解释了连续无剪曲线的破裂和恢复。我们还提出了与多个无剪切曲线的创建相关联的分叉序列。物理后果的情况下，多个无剪切曲线进行了讨论。
2022-09-23 nlin.CD physics.plasm-ph
Large-mode-number magnetohydrodynamic instability driven by sheared flows in a tokamak plasma with reversed central shear
本文分析了在具有反向中心剪切的位形中，托卡马克安全因子剖面最小q_min附近的亚阿尔文剪切流层的影响。足够强的速度剪切产生了一个快速增长的Kelvin-Helmholtz（KH）类理想磁流体动力学（MHD）模式与主导模式数m，n ~ 10的广谱。有限电阻率的非线性模拟表明，磁重联附近的波纹所造成的KH样涡，湍流结构的形成，和一个扁平的流动剖面。KH模式相比，双撕裂模式（DTM）占主导地位，在较低的剪切速率。讨论了这些结果在具有内输运势垒的托卡马克装置中的可能应用。
2007-01-12 physics.plasm-ph
The influences of the Magnetic Shear on the Improvement of the Quality of the Confinement in Plasma of Tokamak
本文研究了反向剪切对改善托卡马克等离子体约束质量，特别是减少反常输运的影响。为此，我们使用了一个特殊的模型的漂移波场。在二维和三维模型中对正剪切和反剪切下的颗粒运动轨迹进行了比较。此外，颗粒的扩散系数的两种情况下，正常和负剪切，进行评估。
2004-11-11 physics.plasm-ph
Effects of zero and reversed magnetic shear on resistive wall modes in a limiter tokamak plasma
本文解析研究了零磁剪切和反磁剪切对限制器托卡马克中电阻壁模（RWM）的影响，发现芯部反转增强会加剧RWM不稳定性，边缘零剪切区加宽或正剪切增强则起稳定作用，NIMROD计算证实了该结论。
2024-01-11 physics.plasm-ph
Simply Connected Topology in Perturbed Vortices and Field-Reversed Configurations
Plasma Science and Fusion Center, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院等离子体科学与聚变中心）；Princeton Plasma Physics Laboratory, Princeton University（普林斯顿大学普林斯顿等离子体物理实验室）；Fusion Theory and Computation, Inc.（聚变理论与计算公司）
本文通过证明小扰动下涡旋和反场配置的磁流面变为单连通，修正了传统拓扑分类，揭示了其在等离子体约束和流体动力学中的新意义。
2026-03-13 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Equilibrium reconstruction for Single Helical Axis reversed field pinch plasmas
单螺旋轴（SHAx）结构是强流反场箍缩（RFP）等离子体的自然状态。这些状态的特点是在核心等离子体中存在传输势垒。在这里，我们提出了一种方法来计算这些状态的平衡磁表面的无力近似，这已经实现了SHEq代码。该方法是基于叠加的零阶轴对称平衡和一阶螺旋扰动计算根据Newcomb的方程与边缘磁场测量补充。所测得的电子温度分布，软X射线发射和干涉密度测量计算的磁表面上的映射表明的平衡重建的质量。计算通量表面平均值的程序进行说明，并适用于评估的热导率分布。文中还讨论了所求得的平衡点与欧姆定律的一致性。
2011-01-11 physics.plasm-ph
SOLPS-ITER numerical evaluation about the effect of drifts in a divertor configuration of ASDEX-Upgrade and a limiter configuration of J-TEXT
本文利用SOLPS-ITER对比模拟AUG偏滤器与J-TEXT限制器位形，揭示完整漂移和电流对附着/脱靶工况下靶板温度、离子通量及中性密度分布的影响。
2023-01-11 physics.plasm-ph
Dynamics of reversed shear Alfvén eigenmode and energetic particles during current ramp-up
利用混合MHD-回旋动力学程序模拟研究了常规托卡马克装置中等离子体电流上升过程中高能粒子强驱动的扫频反向剪切Alfvén本征模（RSAE）的动力学行为。考虑了一系列代表长时间尺度MHD平衡演化的时间片的弱反向剪切平衡，详细分析了短时间尺度上的自洽RSAE-EP共振相互作用。线性和非线性RSAE动态被证明是受非微扰效应的EP通过最大化波EP功率传输。在线性阶段，EP诱导出明显的模式结构和频移;同时，由于弱的磁剪切，RSAE通过与共振EP的径向解耦达到饱和，并引起全局EP对流输运和非绝热频率啁啾。相空间波-EP相互作用的时空尺度由相互作用的垂直波长和波粒俘获时间表征。模拟提供的见解一般以及具体功能的RSAE光谱和EP运输从实验观察，并说明了基本的物理波EP共振相互作用与磁几何形状，等离子体的非均匀性和非微扰EP的相互作用。
2020-06-25 physics.plasm-ph
Mode structure symmetry breaking of reversed shear Alfvén eigenmodes and its impact on the generation of parallel velocity asymmetries in energetic particle distribution
本文采用陀螺动力学本征值程序LIGKA、漂移动力学/磁流体混合程序HMGC和陀螺动力学全f程序TRIMEG-GKX研究了反向剪切Alfvén本征模（RSAE）的模态结构细节。使用ASDEX升级等离子体的参数，进行基准与三种不同的物理模型的RSAE没有和高能粒子（EP）。合理的协议已被发现的模式频率和增长率。当包含EP时，由于EP的非微扰效应，观察到模式结构对称性破缺（MSSB）。研究发现，MSSB性质具有有限的径向波相速度特征，线性模式结构可以用具有复参数$σ$和$s_0$的解析复高斯表达式$A(s)=e^{- σ(s-s_0)^2}$很好地描述，其中$s$是归一化的径向坐标。当EP驱动从$q_{min}$的一侧移动到另一侧时，模式结构以相反的方式失真，具体地，产生具有相反符号的非零平均径向波数$\langle k_s\rangle$。用初始EP密度分布和相应的模式结构作为HAGIS程序的输入，研究了EP输运。由于平均径向波数$\langle k_s\rangle$的不同值，对应于EP驱动远离$q_{min}$的不同初始EP密度分布，EP的平行速度在相反方向上产生。
2021-07-14 physics.plasm-ph
First-Principles Explanation of the Drift Configuration Dependence of the Radial Electric Field and High-Confinement Access in Tokamaks
Max-Planck Institute for Plasma Physics（马克斯·普朗克等离子体物理研究所）
通过第一性原理回旋动理学模拟，揭示了托卡马克中有利与不利漂移位形下高约束模式功率阈值差异的物理机制，即湍流驱动极向流通过非线性能量转移形成更深的径向电场势阱，从而降低有利位形下的阈值。
2026-05-21 physics.plasm-ph
Reconstruction of the magnetic perturbation in a toroidal force-free circular plasma: application to the Reversed Field Pinch
本文提出了一种计算圆形截面环形无力等离子体中磁扰动径向分布的新方法。该方法是相当普遍的，可以适用于任何圆形低β等离子体一旦施加适当的边界条件。特别是，由于其特性，它适合于描述反向场箍缩（RFP）配置。环形几何的曲线度规采用磁通坐标描述，磁场用两个独立势的逆变表示。该方法导致一个系统的Newcomb方程在两个独立的潜力模式具有相同的环形n-数和极向模数m耦合的环面。这种描述的优点在于，电势连同度量系数可以以直接的方式与磁场相关。此外，它是形式上简单，并保持了类似的圆柱形处理。实际上，在RFPs中，通常采用圆柱形几何来分析MHD不稳定性。尽管如此，一个更现实的环形几何形状的效果可以发挥重要的作用，实际上通过应用该方法的反向场实验（RFX）等离子体，我们发现，对磁扰动的环形效应是不可忽略的。
2004-10-21 physics.plasm-ph
Drift-kinetic PIC simulations of plasma flow and energy transport in the magnetic mirror configuration
本文利用漂移动力学PIC模型模拟磁镜中等离子体流动与能量输运，验证了高密度区模型与流体模型的一致性，并研究了碰撞对捕获电子及温度、电场分布的影响。
2025-01-26 physics.plasm-ph
Two-fluid boundary turbulence simulations in reversed field pinch plasmas
University of Padua（帕多瓦大学）；Consorzio RFX (CNR, ENEA, INFN, Università di Padova, Acciaierie Venete SpA)（RFX联盟（意大利国家研究委员会、国家新能源研究中心、意大利国家核物理研究所、帕多瓦大学、威尼斯钢铁公司））；Istituto per la Scienza e la Tecnologia dei Plasmi (ISTP), CNR（等离子体科学与技术研究所，意大利国家研究委员会）
本工作扩展GBS代码以支持反场箍缩构型的边界湍流模拟，应用于RFX-mod等离子体模拟发现其边缘流体湍流建模因短平行连接长度存在局限，捕获电子模是主导微观不稳定性。
2026-08-04 physics.plasm-ph
Reduced model for H-mode sustainment in unfavorable $\mathbf{ \nabla B}$ drift configuration in ASDEX Upgrade
本文将基于交换-漂移-Alfvén湍流的H模维持约化模型扩展至不利$\ abla B$漂移实验，结合磁剪切诱导的Reynolds应力理论，成功重现了进入条件的不对称性，且其径向电场预测与实验及模拟一致。
2023-10-19 physics.plasm-ph
Impact of magnetic drift configuration on the edge radial electric field in the TCV tokamak
Division of Fusion Plasma Physics, KTH Royal Institute of Technology（等离子体物理系，皇家理工学院）
本研究在TCV托卡马克中对比有利与不利磁漂移位形，发现边缘径向电场差异显著且与约束及H模可及性相关，证实该现象具有多机器普适性。
2026-09-28 physics.plasm-ph
Stepped pressure equilibrium with relaxed flow and applications in reversed-field pinch plasmas
多区域弛豫磁流体动力学（MRxMHD）已成功地在三维（3D）位形中构建平衡态。在MRxMHD中，等离子体被切割成由理想界面分隔的子体积，每个子体积都经历弛豫，从而形成岛和混沌。所得到的平衡具有跨越子体积的阶梯式压力分布。阶跃压力平衡规范（SPEC）[S.R. Hudson等人，等离子体19，112502（2012）]，以数值计算MRxMHD平衡。在这项工作中，我们已经扩展了SPEC代码来计算MRxMHD平衡与现场对齐的流动和旋转，以下的理论发展，将交叉螺旋和角动量的约束。该代码已经过收敛性验证，并与2D中的Grad-Shafranov求解器进行了比较。我们利用我们的新工具研究了反向场箍缩放电崩溃前后的流场变化，其中平行流的数据是可用的。我们发现，有希望的结果，在交叉螺旋度和角动量的约束下，平行流剖面碰撞后SPEC平衡是平坦的等离子体核心和流量的振幅匹配的实验观察。最后，我们提供了一个例子平衡与三维螺旋场结构作为有利的较低的能量状态。这将是第一个3D数值平衡，其中流动效应是自洽计算的。
2020-01-20 physics.plasm-ph
Neutral Particle Analyzer for Studies of Fast Ion Population in Plasma
美国布德克核物理研究所研制了一台用于等离子体诊断的先进中性粒子分析仪，可同时测量D和H离子的能量分布。该分析仪被用于两个等离子体设施注入快中子-在MST反向场箍缩（威斯康星大学）和场反向配置C-2（三阿尔法能源）。本文介绍了分析器的设计、配准效率的计算、分析器的标定结果以及MST和C-2实验的结果
2011-11-24 physics.plasm-ph
Study of ITG modes in RFX-mod using TRB code
本文利用TRB流体静电湍流程序研究了RFX-mod反向场箍缩（Reversed Field Pinch，RFP）准单螺旋区离子温度梯度漂移湍流的稳定性。我们的研究结果表明，目前的RFP等离子体对这种湍流是勉强稳定的。的不稳定性的发病可能会设想为密切的未来制度，在存在更热的等离子体与尖锐的内部传输障碍。
2010-07-29 physics.plasm-ph
3D PIC Study of Magnetic Field Effects on Hall Thruster Electron Drift Instability
School of Energy Science and Engineering, Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学能源科学与工程学院）
通过三维粒子模拟（PIC）结合真实磁场和蒙特卡洛碰撞模型，首次系统研究了磁场空间构型和强度对霍尔推力器中电子漂移不稳定性的影响。
2025-04-19 physics.plasm-ph
General dispersion properties of magnetized plasmas with drifting bi-Kappa distributions. DIS-K: DIspersion Solver for Kappa plasmas
已知空间等离子体处于（局部）热力学平衡之外，因为观测显示等离子体粒子的非热速度分布的直接或间接证据。突出的是相对于磁场的各向异性，各向异性的温度，场对齐的光束或漂移的人口，而且，超热人口提高所观察到的分布的高能量的尾巴。漂移的bi-Kappa分布函数可以很好地表示这些特征，并能够对这些碰撞贫乏的等离子体的分散和稳定性进行动力学基本描述，其中粒子-粒子碰撞很少，但波-粒子相互作用似乎在动态中起主导作用。在本文中，我们推导出的漂移双卡帕分布建模的磁化等离子体种群的色散张量的全套组件。提出了一种新的求解器DIS-K（DISpersion Solver for Kappa plasmas），用于数值求解高复杂度的色散关系。通过与其他代码获得的阻尼和不稳定的波的解决方案进行比较，在漂移麦克斯韦和非漂移Kappa模型的限制操作的求解器进行验证。这些新的理论工具，使更现实的特点，分析和数值，波波动和不稳定性在复杂的动力学配置现场测量空间等离子体。
2021-05-06 physics.plasm-ph physics.space-ph
New insights on divertor parallel flows, ExB drifts, and fluctuations from in situ, two-dimensional probe measurement in the Tokamak à Configuration Variable
在现场，二维（2D）朗缪尔探针测量的TCV偏滤器的大部分报告在L-模式放电和不偏滤器挡板。这提供了对不同偏滤器区域中的时间平均剖面、粒子通量和波动行为的详细了解。的挡板的存在下示出的偏滤器中性压力为一个给定的上游密度，以促进访问分离，效果增加等离子体电流。详细的，2D探针测量允许偏滤器粒子平衡，包括来自平行流和ExB漂移的离子通量贡献。后者的极向通量贡献通常与前者相当或甚至更大，使得偏滤器平行流动方向在某些条件下反转，指向远离目标。在大多数情况下，在外部目标的积分粒子通量可以主要归因于电离沿外偏滤器腿，符合闭箱近似偏滤器。例外的是一个强烈分离偏滤器，实现这里只有挡板，其中的总极向离子通量甚至减少对外部目标，指示显着的等离子体复合。沿偏滤器外腿的相对密度波动测量的最引人注目的观察是从附着条件下的极线均匀波动水平过渡到接近分离时在X点附近强烈达到峰值的波动。
2022-05-18 physics.plasm-ph
Influence of plasma shaping on the parity of core-localized toroidal Alfvén eigenmode in an advanced tokamak configuration
College of Sciences, Tianjin University of Science and Technology（天津科技大学理学院）
研究了等离子体形状对先进托卡马克配置中核心局域环形阿尔法特征模奇偶性的影响，发现等离子体形状变化导致模式奇偶性由奇变偶。
2025-12-19 physics.plasm-ph
Effects of Magnetic Helicity on 3D Equilibria and Self-Organized States in KTX Reversed Field Pinch
该研究利用 MRxMHD 模型和 SPEC 模拟 KTX 反场箍缩平衡，揭示磁螺旋度如何驱动轴对称、双轴螺旋及 QSH 状态转变。
2024-04-06 physics.plasm-ph
Dust density waves in a dc flowing complex plasma with discharge polarity reversal
本文报道了在直流放电复合等离子体中观测到的尘埃自激密度波。这些实验是在国际空间站上的Plasmakristall-4设施的微重力条件下进行的。在实验中，微粒云首先被捕获在电感耦合等离子体中，然后在恒定电流的直流放电中释放漂移几秒钟。之后，放电极性反转。发现包含漂移微粒云的DC等离子体在微粒漂移速度和等离子体发射方面是强烈不均匀的[Zobnin等人，等离子体物理25，033702（2018）]。除此之外，还观察到自激波图案的不均匀性：在微粒云的前缘（定义为头部），波具有比后缘（定义为尾部）更大的相速度。此外，极性反转后，波型出现了几个分叉：在两个旧波峰之间，形成了一个新的波峰。然而，这些分叉只发生在微粒云的头部。我们发现，漂移云内部电场的空间变化在波型的形成中起着重要的作用。理论估计和测量结果的比较证明了电场对波的相速度的显著影响。同样的理论方法适用于不稳定增长率，估计值和测量值之间的协议。
2018-07-11 physics.plasm-ph
Negative-Energy Perturbations in Circularly Cylindrical Equilibria within the Framework of Maxwell-Drift Kinetic Theory
在线性化的无碰撞麦克斯韦漂移动力学理论的框架下，研究了磁约束圆柱形等离子体平衡和初始场扰动消失的情况下，负能量扰动（可能是非线性不稳定的，并导致反常输运）存在的条件.对于具有平行于磁场的非零分量的波矢量，平面平衡条件（由Throumoulopoulos和Pfirsch [Phys Rev. E { \bf 49}，3290（1994）]导出）被证明仍然有效，而垂直扰动（发现是最重要的模式）的条件被修改。因此，除了负能量扰动的存在与量$η_ν= \frac {\partial \ln T_ν} {\partial \ln N_ν}$的2/3的阈值有关的托卡马克平衡状态之外，还出现了在平面平衡中不存在的新的状态，其中对于$η_ν$的{ \em any}值存在负能量扰动。对于各种分析冷离子托卡马克平衡的热电子的相当大的一部分与负能量扰动（活性粒子）。特别地，对于具有平坦电子温度分布的顺磁等离子体（$η_e=0$）的线性稳定平衡，整个速度空间被活性电子占据。由活性粒子所占据的速度空间的一部分从中心到等离子体边缘增加，并且在顺磁性等离子体中比在具有相同压力分布的反磁性等离子体中更大。它还表明，不同于在平面平衡，负能量扰动存在于无力反向场箍缩平衡与相当大的一部分活性粒子。
1996-02-20 physics.plasm-ph plasm-ph
Validation of Hermes-3 turbulence simulations against the TCV-X21 diverted L-mode reference case
本研究用Hermes-3代码开展TCV L模正、反环向场位形的静电湍流模拟，与TCV-X21参考数据对比后整体吻合良好，同时指出中性气体缺失是部分剖面差异的主要原因。
2025-06-13 physics.plasm-ph
Theoretical research on low-frequency drift Alfvén waves in general Tokamak equilibria
Southwestern Institute of Physics（西南核物理与化学研究所）；Consorzio CREATE（CREATE联合体）
本文通过建立一般托卡马克平衡情况下的动力学模型，研究低频漂移阿尔芬波的特性，探讨离子轨道效应及不同极限条件下的理论结果。
2026-01-16 physics.plasm-ph
Turbulent Origin of the Edge Radial Electric Field Asymmetry between Favourable and Unfavourable Drift Configurations
Max-Planck-Institut für Plasmaphysik（马克斯·普朗克等离子体物理研究所）；Laboratoire de Physique des Plasmas, CNRS-École Polytechnique（巴黎综合理工学院等离子体物理实验室）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
本研究通过回旋动理学模拟发现，边缘径向电场不对称性源于湍流驱动，有利位形下更强的非线性能量转移导致更深的势阱，并影响L-H功率阈值。
2026-10-06 physics.plasm-ph
3D PIC Simulations on Hall Thruster Electron Drift Instability: Influence of Magnetic Field on Electron Transport
School of Energy Science and Engineering, Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学能源科学与工程学院）
本研究通过三维PIC模拟探讨霍尔推进器中磁场对电子输运的影响，揭示了电子漂移不稳定性与磁场配置的关系，并验证了有效电子迁移率与输运剖面的准确性。
2025-12-06 physics.plasm-ph
The collisional drift wave instability in steep density gradient regimes
在全F陀螺流体模型下研究了直磁场位形中的碰撞漂移波不稳定性，该模型放宽了Oberbeck-Boussinesq（OB）近似。因此，我们把我们的研究重点放在陡峭的背景密度梯度。在这个政权中，我们报告的修正因素的顺序一前OB近似方法的本征值分析，以及在空间上局部化的本征函数，强烈对比与他们的OB近似等价。值得注意的是，非模态现象出现大密度不均匀性和所有的碰撞。其结果是，我们发现初始衰减和非模态增长的自由能和径向本地化和剪切增长模式。后一种非模态效应即使在非线性状态下也以径向局部湍流或带状流振幅的形式存在。
2018-12-06 physics.plasm-ph
Drift reduced Landau fluid model for magnetized plasma turbulence simulations in BOUT++ framework
最近在BOUT++框架内对漂移减少的朗道流体六场湍流模型进行了升级。特别是，这个新的模型采用了一个新的归一化，增加了体积通量驱动源选项，并行热通量的朗道流体封闭和拉普拉斯反演求解器，它能够捕捉n=0轴对称模式的演变在现实的托卡马克配置。这些改进大大扩展了模型研究更广泛的托卡马克边缘现象的能力，并且对于建立能够同时考虑瞬态（例如，ELM，中断）和运输时间尺度模拟。
2021-06-17 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Lower-Hybrid Drift Instability and Macroscopic Flow of Colliding Magnetized Plasmas
在实验室实验的基础上，对碰撞等离子体引起的微观不稳定性和宏观流型进行了分析研究。假设等离子体流从两个独立的中心径向流动。在准平面（2D）几何形状中，它们可能由两个平行线的欧姆爆炸产生，但是类似的配置出现于其他流出，例如，双星系统中的碰撞风本文的目的之一是描述流动不稳定性发展的流动滞流线附近。在没有传统简化的情况下，得到了Buneman型色散方程的精确解。不稳定的波的特性是异常电阻率的关键，异常电阻率决定了与每个流向停滞区的流一起传输的相反磁场的重联率。本文的第二个目的是计算碰撞冲击等离子体的流函数。我们解决了这个任务，通过将流动区域映射到速端图平面，并解决流函数的狄利克雷问题。通过提供不稳定性增长率，负责异常输运系数，和整体流动配置，这些研究奠定了基础，为下一步。从那里，我们将研究场重联方案和新兴的介观结构，如实验中观察到的径向条纹。
2018-11-10 physics.plasm-ph
Characterization of the equilibrium configuration for modulated beams in a plasma wakefield accelerator
我们分析了调制光束的平衡位形与尖锐的边界暴露在与等离子体相互作用的自生场。通过半解析的方法，我们表明存在多个平衡配置，我们确定一个更适合于尾流场激发。一旦指出的约束的光束的前面，因此发散驱动的发射度的情况下，我们研究的平衡位形的演变，而在等离子体中传播，丢弃所有其他的时间依赖性。我们显示了一个刚性向后漂移的平衡配置的发病，我们提供了一个解释，在第一束的长度增加。
2016-02-12 physics.plasm-ph
A Generalized Hasegawa-Mima Equation in Curved Magnetic Fields
通过分析弯曲几何形状对离子流体极化漂移速度的影响，导出了描述一般（非均匀和弯曲）磁场中静电等离子体湍流的模型方程。导出的非线性方程推广了均匀直磁场中漂移波湍流的Hasegawa-Mima方程，可以作为描述H模等离子体核心等湍流系统的玩具模型.该方程最适合于ExB漂移速度发散较小或ExB漂移速度空间变化较小的构型。我们确定了系统的守恒能量，得到了广义拟能守恒的磁场拓扑条件。通过数值例子，我们进一步展示了磁场的曲率如何重塑自组织稳定湍流状态。
2022-03-04 physics.plasm-ph
Current-driven Langmuir Oscillations and Streaming Instabilities
布尼曼和离子声学不稳定性通常与不同的电子和离子漂移速度相关，以这样的方式，存在通过等离子体的大电流。然而，由于最近发现的电流驱动的朗缪尔振荡（1-3），在这些配置中的相对漂移速度将以等离子体频率振荡，并且具有至少初始漂移速度的幅度。相反，教科书假定恒定的漂移速度。由于在该假设下得到的生长速率远小于等离子体频率，因此在线性生长阶段将发生几个振荡周期，这将抑制不稳定性。我们提供这些振荡的一般理论推导，并显示模拟结果的不稳定性的改变的行为。最后，我们假设，漂移平均可能是一个可行的方法来计算修改后的增长率。
2022-03-14 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Cross-field chaotic transport of electrons by $\vec E \times \vec B$ electron drift instability in Hall thrusters
霍尔推力器工业化发展的一个特别兴趣是表征通道出口后观察到的异常交叉场电子输运。由于电离效率超过90%，在该领域的中性原子密度是如此之低，电子碰撞不能解释实验观察到的高电子通量。事实上，这比碰撞输运高100倍。在霍尔推进器几何结构中，由于离子未被磁化，电场和磁场配置在电子和离子之间的漂移速度中产生巨大差异，这产生电子回旋漂移不稳定性或$\vec E \times \vec B$电子漂移不稳定性。在这里，我们专注于碰撞无混沌输运的电子所产生的$\vec E \times \vec B$漂移不稳定性的不稳定模式。我们发现，在这些静电模式的存在下，电子动力学变得混乱。它们从背景波中获得能量，背景波使电子温度沿垂直方向增加显著量$T_{\rm perp}/T_{\rm parallel}\sim 4$，并且沿轴向观察到显著量的交叉场电子输运。
2019-07-19 nlin.CD physics.plasm-ph
Hall drift of axisymmetric magnetic fields in solid neutron-star matter
霍尔德里夫岛例如，运动的电子对磁通量的输运产生电流，可能是导致中子星固体地壳中磁场演化的主要效应。这是一个非线性的过程，尽管作出了一些努力，仍然没有完全理解。我们使用霍尔感应方程的轴对称，以获得一些一般性质的nonevolving领域，以及分析纯环向场的演变，他们的极向扰动，和电流自由，纯极向场。我们还分析了霍尔不稳定性中的能量守恒，并给出了霍尔平衡的变分原理。我们表明，任何环形磁场的演变可以描述的伯格斯方程，如以前发现的平面平行几何。它会导致急剧的电流片，消散在霍尔时间尺度上，产生一个稳定的场配置，取决于一个单一的，适当定义的坐标。然而，这个场对于极向扰动是不稳定的，极向扰动随着它们的场线被背景电子流拉伸而增长，就像以前在数值上发现的不稳定性一样。另一方面，无电流极向配置是稳定的，可以代表一个长期存在的地壳场的流体恒星核心的电流支持。
2007-06-29 astro-ph math-ph math.MP
