Observations of Heteroclinic Bifurcations in Resistive MHD Simulations of the Plasma Response to Resonant Magnetic Perturbations
在单流体和双流体电阻磁流体动力学（MHD）模拟中，发现了旋转球形托卡马克等离子体中一类新的静态磁流体动力学（MHD）磁岛分叉。随着外部施加的非轴对称磁场扰动的幅度在这些模拟中增加，构成等离子体中的共振螺旋磁岛的子集的内部通量表面逐渐伸长并经历异宿线分叉。分叉的结果是产生一组新的双曲椭圆不动点，正如Poincaré-Birkoff不动点定理所预言的那样。场线计算不包括电阻MHD等离子体响应所施加的扰动场不经历这类分叉，表明在分叉过程中的等离子体自组织的重要性。
2018-06-12 physics.plasm-ph
Resistive g-modes in a reversed field pinch plasma
首次提出了在反向场箍缩（RFP）等离子体边缘区共振的不稳定电阻交换模（g模）引起的高频、高环形模数（n>20）磁涨落的直接实验证据。的模式的时间和空间周期性的实验表征提供了通过高分辨率的容器内的边缘和可插入的磁诊断。结果表明，谱模特性与线性电阻磁流体动力学稳定性理论分析的结果吻合较好。一个简单的模型，提出了所观察到的模式的饱和度。
2009-09-11 physics.plasm-ph
Low frequency resistive instability in a dusty Hall thruster plasma
随着霍尔推进器中的交叉电场和磁场，产生电场的径向分量，其将离子朝向壁，这导致溅射并在推进器等离子体中产生灰尘污染。考虑霍尔推力器中带负电荷的尘埃粒子，通过考虑尘埃粒子、离子和电子的振荡以及离子和电子的有限温度，我们解析地接近电阻不稳定性。在典型的霍尔推力器状态下，电阻不稳定性增长率随着等离子体中较高的碰撞率、较强的磁场而增加，但是随着尘埃的较高质量以及离子和电子的较高温度而减小。与无尘模型相比，灰尘的存在导致电阻不稳定性增长率下降了三个数量级，但在典型范围内的灰尘密度的增长率缓慢增加。
2017-09-13 physics.plasm-ph
Resistive wall mode and neoclassical tearing mode coupling in rotating tokamak plasmas
本文用线性RWM模型和非线性NTM模型导出了一个描述环向旋转托卡马克等离子体的模型方程组，该方程组对电阻壁模（RWM）不稳定，对新经典撕裂模（NTMs）亚稳定。如果没有壁存在，NTM生长显示出典型的阈值/饱和岛宽度，而线性不稳定的扭结模式在该模型等离子体系统中呈指数增长。当存在电阻壁时，线性不稳定RWM的增长被不稳定岛加速：耦合RWM-NTM模式的一种形式。最重要的是，这种耦合系统没有阈值岛宽度，给人的印象是一个无源NTM，在高β托卡马克放电观察。增加等离子体旋转在岛的位置可以减轻其增长，去耦模式，以产生一个传统的RWM没有阈值宽度。
2013-05-09 physics.plasm-ph
Propagation of Electromagnetic Waves in Resistive Pair Plasma and Causal Relativistic Magnetohydrodynamics
本文从相对论性双流体方程出发，采用单流体理论研究了电磁波在电阻对等离子体中的传播。当用电子/正电子惯性变量归一化的电阻率超过一个临界值时，电磁波的色散关系表明真空中的群速度大于光速。然而，在这种情况下，也发现等离子体参数小于1：即，电子-正电子对介质不再可以被视为等离子体。因此，简单的双流体近似是无效的。这证实了电磁波在等离子体中的超光速传播是被禁止的--这一结论与相对论因果律是一致的。作为替代方案，我们提出了一套新的方程的“因果相对论磁流体力学”，这两个非零电阻率，但符合因果关系的原则。
2008-10-07 physics.plasm-ph
Clumps in the Resistive-Drift-Wave turbulence
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
研究通过数值模拟发现，当电子绝热参数较小时，电阻漂移波湍流主导由涡旋构成，涡旋偶极子可远距离传播并捕获等离子体密度，揭示了湍流非局部输运特性。
2026-03-25 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
Toroidal modeling of interaction between resistive wall mode and plasma flow
通过同时求解n=1的电阻壁模（RWM）和n=0的环形力平衡方程的初值问题，数值研究了全环形几何条件下RWM和环形等离子体流之间的非线性相互作用.这里n是环形模数。新古典环形粘性扭矩被确定为主要的动量汇，刹车的环形等离子体流在非线性演化的RWM。这适用于初始不稳定或稳定的模式。对于一个初始稳定的RWM，制动的流动，因此最终增长的模式，关键取决于初始扰动幅度。
2013-05-16 physics.plasm-ph
An Extended Variational Method for the Resistive Wall Mode in Toroidal Plasma Confinement Devices
该研究扩展了环形等离子体电阻壁模的经典变分分析，推导了厚壁条件下电阻壁模的广义增长率公式与旋转稳定公式，揭示了厚壁效应对模式增长/衰减特性及旋转稳定的影响规律。
2024-09-17 physics.plasm-ph
A comparison of incompressible limits for resistive plasmas
由于不可压缩性约束不影响理想的磁流体动力学（MHD）边缘稳定点，因此常被用来简化线性等离子体动力学的MHD描述。本文比较了在圆柱形等离子体模型中引入不可压缩性的两种方法：第一种方法采用极限$γ\to \infty$，其中$γ$是比热比;第二种方法采用各向异性质量张量$\mathbfρ$，平行于磁场的分量取为零，即$ρ_{\parallel} \to 0$。电阻MHD的使用揭示了这两个极限的性质，因为理想MHD的Alfvén和慢磁声连续谱被转换为点谱并移动到复平面中。这两个极限都深刻地改变了慢磁声谱，但只有第二个极限忠实地再现了电阻阿尔文谱及其波模。在理想MHD中，慢磁声连续谱在第一种方法中退化为Alfvén连续谱，而在第二种方法中它被移动到无穷远。在第一个简并被打破有限的电阻率。对于这些模型的数值和半解析研究，我们选择等离子体平衡投光在早期文献中发现的结果令人困惑的方面。
2004-05-03 physics.plasm-ph
Comment on "Pfirsch-Tasso versus standard approaches in the plasma stability theory including the resistive wall effects" [Phys. Plasmas 24, 112513 (2017)]
在推荐的论文中，声称Pfirsch和Tasso [Nucl. Fusion \textbf{11}，259（1971）]对“电阻壁模定理”的证明以及该定理对随时间变化的壁电阻率和平衡等离子体流的扩展没有详细说明，并且存在限制其适用性的限制。作为回应，我们在这里提供了有关的详细推导，表明上述定理的证明是严格和完整的，而不像在推荐的文章中的考虑，忽略了算子$\nabla\times\nabla\times$的自伴性和事实，力算子在线性化的理想MHD动量方程中保持自伴的平衡流的存在。事实上，本文证明了由于算子$\nabla\times\nabla\times$的自伴性，欧姆定律中的一个附加项同零.
2021-11-24 physics.plasm-ph
Numerical solutions of resistive finite-pressure magnetohydrodynamic equilibria for non-axisymmetric toroidal plasmas
开发了一种混合谱/有限元代码，通过结合双曲平行阻尼方程和动态电阻弛豫，无需假设嵌套磁通面即可数值求解非轴对称环形系统中的电阻性有限压力磁流体动力学平衡，并成功应用于stellarator、tokamak和reversed-field pinch等多种系统。
2024-12-25 physics.plasm-ph
Plasma pressure response to non-inductive current drive in axisymmetric visco-resistive MHD steady-states
针对黏阻 MHD 托卡马克稳态模型压力水平不真实的问题，本文构建压力 Poisson 方程并引入非感应电流驱动修正环向电流，显著改善压力剖面。
2025-07-28 physics.plasm-ph
Relativistic non-resistive viscous magnetohydrodynamics from the kinetic theory:a relaxation time approach
在弛豫时间近似下，导出了相对论性无阻粘性二阶磁流体力学方程。利用单粒子分布函数的Chapman-Enskog类梯度展开，求解了粒子和反粒子质点系的Boltzmann方程。在第一阶中，输运系数与磁场无关。在二阶，新的输运系数，耦合磁场和耗散量出现这是不同的14矩近似\cite{Denicol:2018rbw}中得到的磁场的存在下。然而，在弱磁场的限制下，这些方程的形式与14矩近似相同，只是这些系数的值不同。我们还推导了Navier-Stokes极限下的各向异性输运系数。
2020-11-03 hep-ph nucl-th physics.flu-dyn
Molecular Cloud Formation Via Thermal Instability of Finite Resistive Viscous Radiating Plasma with Finite Larmor Radius Corrections
研究了辐射热损失函数和有限离子拉莫尔半径（FLR）修正对无限大均匀粘性等离子体热不稳定性的影响，并考虑了分子云形成过程中热导率和有限电阻率的影响。利用简正模分析方法，借助于相应的线性化微扰方程，导出了一般色散关系。此外，还讨论了波沿外磁场方向和垂直于外磁场方向的传播。应用Routh Hurwitz判据讨论了介质的稳定性，发现热不稳定性判据决定了介质的稳定性。我们发现，辐射热损失函数和热导率的存在修改了基本的热不稳定性判据辐射驱动的热不稳定性判据。在纵向FLR修正中，粘性、磁场和有限电阻率对热不稳定判据没有影响。辐射热损失函数和热导率的引入将基本的热不稳定性判据修正为辐射驱动的热不稳定性判据。FLR修正也修正了Alfven模的增长率。对于横波传播FLR修正，辐射热损失函数、磁场和热导率修正了热不稳定性判据。从曲线可以看出，热损失函数，FLR修正和粘度有稳定的效果，而有限的电阻率有不稳定的效果的热模式。结果表明，FLR修正和辐射热损失函数影响星际分子云的演化和恒星的形成。
2017-04-26 physics.plasm-ph
Resistive and ferritic-wall plasma dynamos in a sphere
数值研究了麦迪逊等离子体发电机实验（Madison plasma dynamo experiment，MPDX）中边界壁电导率和磁导率的变化对球体中运动发电机的影响.发电机是由冯卡门型层流轴对称流激励的。该流动作为具有在球体边界处指定的速度剖面的等温流体的纳维-斯托克斯方程的解而获得。壁的属性被考虑作为施加在磁场上的薄壁边界条件。结果表明，壁面磁导率的增加降低了临界磁雷诺数Rm_cr。壁的电导率的增加使Rm_cr不受影响，但降低发电机增长率。
2012-05-21 physics.plasm-ph
A least Action principle for visco-resistive Hall Magnetohydrodynamic with metriplectic reformulation
该研究针对粘滞电阻霍尔磁流体动力学提出新变分公式，先建立理想HMHD的变分原理，再通过约束变分添加粘滞与电阻项，并基于李-泊松括号和度量4括号完成度量辛重构。
2025-02-06 math-ph math.MP physics.plasm-ph
A novel computation of the linear plasma response to a resonant error field in single-fluid rotating visco-resistive MHD
本文重新审视单流体旋转粘阻MHD中对共振误差场的线性等离子体响应，评估径向傅里叶变换方法有效性、推导新Δ'全局公式及锁定模EF振幅阈值，发现单/双流体MHD选择在此问题中不关键。
2025-02-14 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
Resistive Hose modes in Tokamak Runaway Electron Beams
该研究针对托卡马克破裂产生的逃逸电子束，通过线性计算与模型对比发现电阻软管不稳定性在大电阻率下增长快于撕裂模且与等离子体响应解耦，还估算出DIII-D装置中其占主导的温度区间。
2023-08-23 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Observation of Rayleigh-Taylor-Instability Evolution in a Plasma with Magnetic and Viscous Effects
我们提出的时间分辨观测瑞利-泰勒不稳定性（RTI）的演化之间的界面上的非磁化等离子体射流与停滞，磁化等离子体碰撞。观察到的不稳定增长时间（$\sim 10$ ~ $μ$ s）与使用密度（$\sim 10^{14}$ ~cm $^{-3}$）和减速度（$\sim 10^9$ ~m/s $^2$）的实验推断值计算的估计线性RTI增长率一致。观察到的模式波长（$\gtrsim 1$ ~cm）在线性生长时间内几乎翻倍。磁和粘性稳定和理想化的磁流体动力学模拟，包括一个物理粘度模型的理论估计都表明，所观察到的不稳定性的演变是受磁和/或粘性效应。
2015-10-27 physics.plasm-ph
Chandrasekhar-Kendall-Woltjer-Taylor state in a resistive plasma
给出了电阻等离子体中CKWT态的一个判据。我们发现，最低的动量（最长波长）的初始螺旋振幅的磁场是关键的CKWT状态，可以达到，如果一个螺旋是优于其他。这表明，在初始条件下，在最低动量或最长波长处的两个螺旋度之间的不平衡对于CKWT态是必不可少的。螺旋度振幅的初始条件的几个例子被用来支持上述声明的分析和数值。
2022-03-01 nucl-th physics.plasm-ph
Implementation and Verification of Toroidal Resistive Wall Boundary Conditions in the PIXIE3D MHD code using a Boundary Integral Method
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Coronado Consulting（科罗纳德咨询公司）
本文在PIXIE3D扩展磁流体力学代码中实现了轴对称环形几何中的电阻壁边界条件，采用薄壁近似和边界积分法求解真空区磁标势，并通过解析验证示例证明了二阶精度。
2026-06-03 physics.plasm-ph
On resistive magnetohydrodynamic equilibria of an axisymmetric toroidal plasma with flow
它表明，磁流体动力学平衡状态的轴对称环形等离子体具有有限的电阻率和平行于磁场的流动是由二阶偏微分方程的极向磁通量函数$ψ$耦合伯努利型方程的等离子体密度（这是相同的形式对应的理想MHD平衡方程）以及关系$Δ^\star ψ=V_c σ$。(Here，$Δ^\star$是Grad-Schlüter-Shafranov算子，$σ$是电导率，而$V_c$是恒定环形回路电压除以$2 π$）。特别地，对于不可压缩流，上述偏微分方程变成椭圆形，并且从伯努利方程[H. Tasso和G. N. Throumoulopoulos，Phys. Plasmas { \bf 5}，2378（1998）]。对于形式为$σ=σ(R, ψ)$（$R$是到对称轴的距离）的电导率，可以构造几类具有不可压缩流的解析平衡，它们具有定性上合理的$σ$分布，即具有$σ$的分布在靠近磁轴处取最大值，在等离子体表面取最小值。对于$σ=σ(ψ)$，考虑磁轴附近的关系式$Δ^\starψ= V_c σ(ψ)$，可证明不存在可压缩或不可压缩平衡。这一结果可以推广到更一般的情况下，非平行流躺在磁表面。
2000-09-27 physics.plasm-ph
Theoretical analysis of energetic-ion-driven resistive interchange mode stabilization strategies using a Landau closure model
本研究的目的是进行理论分析的不同策略，以稳定高能离子驱动的电阻交换模式（EIC）在LHD等离子体。我们使用一个减少的MHD的热等离子体耦合的高能粒子（EP）物种的回旋流体模型。通过修改漂移频率引入螺旋陷波EP分量，以包括其进动漂移。实验观察到的1/1 EIC相对于热等离子体密度和温度的稳定化趋势再现的模拟，显示出合理的协议与数据。确定了具有稳定1/1 EIC的LHD操作场景，如果热等离子体密度和温度高于给定阈值，则导致1/1 EIC稳定。1/1 EIC也是稳定的，如果旋转变换被修改的方式，1/1有理表面位于进一步远离0.9倍的归一化半径，或在等离子体周边的磁剪切增强。此外，LHD放电与大磁场表现出较高的EIC不稳定阈值相对于热等离子体密度。如果垂直NBI沉积区域进一步向内移动超过归一化半径的0.875倍，则1/1 EIC也稳定。此外，增加垂直NBI电压使得EP能量高于30 keV稳定了1/1 EIC。此外，氘等离子体显示出比氢等离子体更高的1/1 EIC稳定性阈值。实验数据显示，当切向NBI的功率增加时，在垂直NBI功率至少为13 MW时，EIC事件之间的时间间隔更大。这意味着切向NBI的稳定效果。
2020-10-08 physics.plasm-ph
Bifurcation in electrostatic resistive drift wave turbulence
Hasegawa-Wakatani方程，通过近似平行电子运动的物理学耦合等离子体密度和静电势，是描述电阻漂移波湍流的简单模型。我们提出了数值分析的分岔现象的模型，提供了新的见解之间的相互作用的托卡马克等离子体边缘区域的湍流和带状流动。模拟结果表明，在初始瞬态后，漂移波湍流通过纬向流产生被抑制的制度。作为一个参数控制的湍流强度进行调整，这种纬向流为主的状态迅速被破坏，并重新出现的湍流为主的状态。过渡解释的Kelvin-Helmholtz稳定性的纬向流。这是电阻漂移波系统中湍流开始上移的第一次观察，这类似于由离子温度梯度驱动的湍流中的众所周知的迪米特移位。
2007-08-31 physics.plasm-ph
Real frequency tearing layers with parallel dynamics and the effect on locking and resistive wall modes
在等离子体坐标系中具有实频率的撕裂模式（即，除了由于$E\times B$旋转引起的多普勒频移之外）具有潜在的重要性，因为它们对锁定过程有影响。特别是，它最近被证明[J。Finn，A. J. Cole和D. P. Brennan，Phys. Plasmas（Letters），22：120701，2015]，在存在所施加的误差场的情况下等离子体上的麦克斯韦扭矩对于具有接近边缘稳定性的实频率的撕裂模式被显著修改。此外，它是已知的[J。Finn和R. A. Gerwin，Phys. Plasmas，3：2344，1996]，如果撕裂模式具有接近边缘稳定性的实频率，则电阻壁撕裂模式可以通过旋转而在其无壁极限以下不稳定。在本文中，我们首先推导出撕裂模色散关系与压力梯度，磁力线曲率和平行动力学的连续惯性（RI）制度，忽略的$E\times B$漂移和垂直电阻率的发散。结果表明，在忽略垂直电阻率和$E\times B$漂移发散的简化模型中，出现了通常的Glasser效应，即包含实频率的环形效应。我们还发现，使用一个类似的简单的模型，令人惊讶的结果，在粘阻制度的压力梯度，有利的曲率由于环形效应，和平行的动力学，一个类似的Glasser-like效应被发现，我们表明，在这两个制度的撕裂模式的存在与复杂的频率附近的静电电阻交换模式与复杂的频率。我们讨论了锁定到一个错误字段的效果和显着降低的门槛不稳定的…
2017-08-15 physics.plasm-ph
Self-similar solutions for resistive diffusion, Ohmic heating and Ettingshausen effects in plasmas of arbitrary $β$
Imperial College（帝国理工学院）
本研究推广自相似解求解任意$\eta$等离子体中一维扩展MHD方程，揭示能斯特效应在高$\eta$下主导电阻扩散，而埃廷斯豪森和欧姆加热在低$\eta$下占优，并提供测试问题以验证相关代码。
2021-11-24 physics.plasm-ph
Nonlinear axisymmetric resistive magnetohydrodynamic equilibria with toroidal flow
在非线性磁流体力学理论框架内，研究了导体包围的纯环形流的电阻轴对称等离子体的平衡问题。证明了：a）极向电流密度为零; b）除理想情况外，等离子体边界上的压力分布应为零。对于等温磁面、等熵磁面和等密度磁面，其平衡态服从极向磁通量函数的椭圆型偏微分方程，其形式与理想平衡态的相应方程相同。电导率既不可能是均匀的，也不可能是一个表面量，但它会限制平衡解的可能类别，例如，对于所考虑的情况，具有斯皮策电导率的唯一可能的平衡是圆柱形的。
1997-09-16 physics.plasm-ph
A novel structure preserving semi-implicit finite volume method for viscous and resistive magnetohydrodynamics
在这项工作中，我们介绍了一种新的半隐式结构保持有限体积/有限差分格式的粘性和电阻方程的磁流体动力学（MHD）的基础上适当的3分裂的控制PDE系统，它被分解为第一个对流子系统，第二个子系统涉及的速度场与磁场的耦合和第三个子系统涉及的压力-速度耦合。显式离散的非线性对流项，而其余两个子系统占阿尔芬波和磁声波隐式处理。最后的算法是至少正式约束，只有一个温和的CFL稳定性条件依赖于纯流体动力对流的速度场。为了在离散水平上精确地保持磁场的无发散约束，采用了一组适当的重叠对偶网格。所得到的线性代数系统被证明是对称的，因此可以通过一个有效的标准无矩阵共轭梯度算法来解决。所提出的算法的特点之一是磁场被定义在主网格的边缘上，而电场被定义在面上。该格式是求解非线性粘性和电阻性MHD方程的一种新的激波捕捉、守恒和结构保持的半隐格式。几个数值试验表明，我们的新的求解器的主要特点：线性稳定性的意义上的李雅普诺夫验证在一个规定的常数平衡解; 2阶的收敛数值估计;冲击捕捉能力证明对一组标准的严格的MHD冲击问题;准确性和鲁棒性验证对一组非平凡的2-和3-维MHD问题。
2021-02-24 astro-ph.IM cs.CE cs.NA
Relativistic resistive magnetohydrodynamics for a two-component plasma
Universidade Federal Fluminense（弗鲁米嫩塞联邦大学）；University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）
本文提出了一种基于动力学理论的相对论电阻磁流体动力学模型，用于研究双组分超相对论等离子体的演化行为，通过14时刻近似推导出电荷扩散四流和剪切应力张量的耦合方程，并验证了其在特定物理条件下的准确性。
2025-11-27 hep-th physics.plasm-ph
Compressing turbulence and sudden viscous dissipation with compression-dependent ionization state
通过快速3D压缩放大的湍流等离子体流可以在持续压缩下突然消散。这种效应依赖于血浆粘度对温度的敏感性，$μ\sim T^{5/2}$。等离子体粘度对等离子体电离状态也很敏感。我们表明，突然耗散现象时，等离子体电离状态在压缩过程中增加，可以防止，并证明了制度的净粘度依赖于压缩，突然耗散是有保证的。此外，它示出，相比没有电离的情况下，在压缩过程中的电离与较大的增加湍流能量，并可以使增长和减少湍流能量之间的差异。
2016-10-27 physics.plasm-ph
Modeling turbulent energy behavior and sudden viscous dissipation in compressing plasma turbulence
我们提出了一个简单的模型，亚音速等离子体湍流的湍流动能行为进行各向同性三维压缩，如可能存在于各种惯性约束聚变实验或天体物理设置。等离子体粘度取决于温度和电离状态，对于这两种情况，许多可能的压缩定标是可能的。例如，在绝热压缩中，温度缩放为$1/L^2$，其中$L$为线性压缩比，但是如果考虑了热能损失机制，则温度缩放可能较弱。因此，粘度对压缩具有宽范围的净依赖性。这里提出的模型，没有参数的变化，同意以及数值模拟的范围内，这些依赖关系。该模型允许在压缩等离子体中的热能和湍流能之间的注入能量的分配的预测。
2018-02-19 physics.plasm-ph
Self-consistent simulation of resistive kink instabilities with runaway electrons
本研究提出并在M3D-C1代码中实现含等离子体与逃逸电子自洽相互作用的新型流体模型，成功模拟DIII-D托卡马克逃逸电子损失事件中的扭结不稳定性，与实验吻合良好，可为ITER逃逸电子缓解策略研究提供支撑。
2021-04-22 physics.plasm-ph
Modification of the resistive tearing instability with Joule heating by shear flow
本研究利用开源磁流体力学光谱工具Legolas，探究了剪切流对两种可压缩等离子体片构型中含焦耳热的线性电阻性撕裂不稳定性的影响，发现多磁零面下剪切流会改变撕裂行为，且增长率存在偏离解析标度律的区间，凸显了数值研究的必要性。
2024-02-19 physics.plasm-ph
Dynamo in weakly collisional nonmagnetized plasmas impeded by Landau damping of magnetic fields
我们对已知在磁流体力学（MHD）中产生发电机的流动进行了完全动力学模拟，考虑了与星系团尺度波动发电机相关的低雷诺数和高磁普兰特数的情况。我们发现，朗道阻尼的电子导致快速衰减的磁扰动，阻碍发电机。这种无碰撞阻尼过程在电子未磁化的空间尺度上起作用，从而减小了高磁普朗特数波动发电机中磁场增长的尺度范围。当电子没有被磁化到电阻标度时，磁能谱预计将受到磁朗道阻尼对应的标度的限制，或者如果更小，则受到电子回旋半径标度的限制，而不是电阻标度。因此，在模拟中，我们观察到衰减的磁场，电阻磁流体力学预测发电机。
2020-06-26 physics.plasm-ph
Merging of zonal flows in gyrofluid resistive drift-wave turbulence
University of Innsbruck（因斯布鲁克大学）
本文研究了gyrofluid电阻性漂移波湍流中环形流的非线性动力学，揭示了非线性雷诺应力传输是环形流合并的主要原因，并探讨了相变概念在环形流转变滞后现象中的应用。
2026-02-26 physics.plasm-ph
Stability of a self-gravitating homogeneous resistive plasma
本文分析了具有非零电阻率的均匀自引力等离子体的稳定性。这项研究提供了一个概括的金斯范式确定的临界尺度以上的引力坍缩是允许的。我们首先讨论了一个理想的自引力等离子体嵌入恒定磁场的稳定性。我们概述了引力坍缩的各向异性特征的存在。事实上，在与磁场正交的平面内，由于磁压的作用，金斯长度增大，而在此平面外，扰动则由通常的金斯判据控制。的密度对比的各向异性崩溃的细节勾勒，这表明线性演化提供了各向异性的初始条件的非线性阶段，这种效果可以强烈执行。在非零电阻率存在的情况下也面临同样的问题，相应地扩展了引力坍缩的条件。出现在这个电阻的情况下的相关功能是弱导电等离子体中的崩溃各向异性的取消。在这种情况下，自引力电阻等离子体的不稳定性的特征在于在任何方向上的标准各向同性牛仔裤长度。最后讨论了电阻率系数很小的极限，阐明了在与磁场正交的平面内外扰动频率不同的情况下，塌陷各向异性是如何体现的。
2011-11-17 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Nonlinear Evolution of q=1 Triple Tearing Modes in a Tokamak Plasma
在托卡马克等离子体中具有两个或三个q=1（q是安全因子）共振面的磁位形中，极向模数m远大于1的电阻磁流体动力学模是线性不稳定的。研究发现，这些高m值的双或三撕裂模通过非线性相互作用显著增强了m=1模的增长。这可以解释内部电阻扭结的突然发生，即，快速触发器基于随后的重联动力学，可以继续没有形成的m=1的岛屿，它建议，高m三重撕裂模式是一个可能的机制，无磁共振部分崩溃期间的磁共振振荡。
2005-03-09 physics.plasm-ph
Effect of kinetic resonances on the stability of Resistive Wall Mode in Reversed Field Pinch
采用非微扰MHD-动力学混合公式，数值研究了反向场箍缩（RFP）等离子体中热粒子漂移运动引起的模共振对阻壁模稳定性的影响.动力学效应通常被发现太弱，实质上改变模式的增长率，或稳定裕度，加强的事实，理想的MHD模型是相当足够的描述RWM物理RFP实验。
2011-04-11 physics.plasm-ph
Reevaluation of the Braginskii viscous force for toroidal plasma
利用Braginskii的粘性应力张量模型，确定了作用在环形约束等离子体中的剪切力和回旋粘性力。比较以前的评价，其中包含一个不一致的治疗的径向导数，忽略了桨距角的影响。平行粘性贡献径向剪切粘性力，其可发展为对离子速度分布的足够的垂直不对称性。对托卡马克近平衡状态下的径向粘滞力进行了评价，结果表明理论与测量之间的定性一致性，表明了强环向流不纯等离子体放电的理论与测量之间的一致性。
2011-11-03 physics.class-ph physics.plasm-ph
An analytic scaling relation for the maximum tokamak elongation against n=0 MHD resistive wall modes
为了增加等离子体压力和能量约束以最大化聚变功率输出，高度伸长的等离子体是期望的。然而，存在对最大可实现伸长的限制，其由$n=0$ MHD模式驱动的垂直不稳定性设定。通过优化表征等离子体和壁的几个参数，可以增加该限制。我们研究的目的是探讨如何以及在多大程度上可以做到这一点。具体地说，我们扩展了许多早期的计算的$n=0$模式和数值确定的最大伸长率作为一个功能的无量纲参数描述（1）等离子体轮廓（$β_p$和$l_i$），（2）等离子体形状（$ε$和$δ$），（3）壁半径（$b/a$）和（4）最重要的是反馈系统的能力参数$γτ_w$的缩放关系。这些数值计算依赖于一个新的制定$n=0$磁流体理论，我们最近开发[Freidberg等。等人2015; Lee et. 2015]，将二维稳定性问题简化为一维问题。该方法包括了理想磁流体轴对称不稳定性的所有物理过程，同时显著减少了计算时间，因此在优化过程中可以探索许多参数。也许最有用的最终结果是对模拟的简单解析拟合，其给出最大伸长和相应的优化三角形度作为函数$κ(ε,β_p,l_i,b/a,γτ_w)$和$δ(ε,β_p,l_i,b/a,γτ_w)$。我们提出的比例关系包括最佳的三角形和有限的纵横比上的最大伸长率的影响，并可以用于确定优化的等离子体形状在当前的实验和未来的托卡马克设计。
2017-03-22 physics.plasm-ph
Coupling JOREK and STARWALL for Non-linear Resistive-wall Simulations
通过耦合到真空场代码STARWALL的非线性MHD代码JOREK的连续壁扩展的实现，以及第一个应用程序和基准测试结果。此外，非线性饱和的存在下的电阻壁证明。在完成正在进行的验证过程后，该代码扩展将允许在有限和X点等离子体存在带孔的三维电阻壁的情况下对MHD不稳定性进行非线性模拟。
2012-10-04 physics.plasm-ph
Resistive diffusion and radiative cooling effects in magnetized oblique shocks
本文在COBRA脉冲功率装置上通过铝爆炸丝阵列产生超阿尔芬速度等离子体流，经有角度障碍物偏转形成垂直型磁化斜激波，实验发现其激波角更浅、密度压缩更高，需用同时包含电阻扩散和辐射冷却的模型才能解释。
2025-08-18 physics.plasm-ph
Resistive Wall Tearing Mode Disruptions
本文研究电阻壁撕裂模 disruptions，指出高导电壁和主动反馈可缓解此类 disruptions，并通过模拟表明典型托卡马克 disruptions 可能本质上是 RWTM。
2024-01-13 physics.plasm-ph
Impact of ion-electron collisions on nonlocal ion heat conduction, viscous stress, and diffusion
Imperial College, London（伦敦帝国理工学院）；First Light Fusion Ltd.（第一束聚变有限公司）
研究离子-电子碰撞对强非均匀等离子体中离子输运的影响，采用第一性原理简化动力学方法，发现其显著改变非局部热流峰值并强烈抑制非局部预热。
2026-07-28 physics.plasm-ph
Effect of externally applied resonant magnetic perturbations on resistive tearing modes
State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学电磁工程与技术国家重点实验室）；Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, EURATOM association（德国马普等离子体物理研究所，欧洲原子能共同体联合机构）
研究J-TEXT托卡马克中鞍形线圈产生的静态共振磁扰动对撕裂模的影响，发现适当幅度的RMP可部分稳定m/n=2/1撕裂模而不引发锁模，并通过数值模拟分析了等离子体参数的作用。
2026-07-01 physics.plasm-ph
Spontaneous toroidal rotation, anomalous radial particle flux, and the electron-ion asymmetric anomalous viscous damping
发现了由于电子-离子非对称的反常粘性阻尼和湍流径向粒子流引起的AA自发环转动，解释了托卡马克等离子体边缘反常环动量源的实验观测。
2015-04-13 physics.plasm-ph
Initial evaluation of miniature ultra-high-field commercial stellarator reactors with breeding external to resistive coils
Laboratorio Nacional de Fusión, CIEMAT（国家聚变实验室，CIEMAT）；Departamento de Física, Universidad Carlos III de Madrid（马德里卡洛斯三世大学物理系）；Oak Ridge National Laboratory (ORNL)（橡树岭国家实验室）；University of Texas, Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
研究小型等离子体体积超高强度脉冲商业星形反应堆的运行参数和挑战，该反应堆的breeding外部于阻尼线圈（transposed stellarator），可能在极小且简单的设备中产生商业热量和电力，为燃烧等离子体的知识做出贡献。
2026-05-21 physics.plasm-ph
Investigation of Dust Ion Acoustic Shock and Solitary Waves in a Viscous Dusty Plasma
考虑了含有Kappa分布电子、正的热粘滞离子和带负电的粘性尘埃颗粒的粘性尘埃等离子体，对尘埃离子声波（DIAWs）的模式进行了理论和数值研究。对不同等离子体参数如马赫数、有限温度系数、无扰尘埃流速度、尘埃运动粘度等的DIAWs模式的激波和孤立波进行了推导和基本特征分析。从KdV方程出发，利用动力学方程，画出了相图，并讨论了鞍点或鞍列的位置和鞍点中心的位置。这种尘埃等离子体可以在天体中找到。本研究工作的结果可以应用于研究DIAWs的性质在各种天体物理的情况下，Kappa分布的电子存在和仔细修改相同的模型可以帮助我们理解的DIAWs的性质的实验室等离子体以及。
2022-09-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Theoretical analysis of the saturation phase of the $1/1$ energetic-ion-driven resistive interchange mode
本研究的目的是分析在LHD等离子体的能量离子驱动的电阻交换模式（EIC）的饱和制度。一组非线性模拟进行的FAR 3D代码，使用减少的MHD模型的热等离子体耦合与gyrofluid模型的高能粒子（EP）物种。通过修改平均漂移速度算子引入螺旋捕获的EP分量，以包括它们的进动漂移。非线性模拟结果示出了与实验观察类似的1/1 EIC饱和相位，再现了n/m = 1/1电阻性互换模式（RIC）幅度和宽度随着EP $β$增加而增强，1/1 EIC激发的EP β阈值，1/1 EIC的进一步不稳定，因为螺旋捕获的EP的数量增加，并触发爆发事件。在爆发事件期间计算的1/1 EIC的频率为9.4 kHz，并且2/2和3/3泛音是不稳定的，与实验中测量的频率范围和复模态结构一致。此外，模拟显示了由于3/4和2/3 EPM的非线性失稳，1/1 EIC向内传播，导致在突发事件期间谐振之间的部分重叠。最后，1/1 EIC稳定阶段的分析表明，1/1 RIC的激励，只要由1/1 EIC在压力分布中引起的扁平消失，导致在等离子体周边的压力梯度的检索和RIC稳定性极限的克服。
2022-01-03 physics.plasm-ph
Viscous effects on nonlinear double tearing mode and plasmoid formation in adjacent Harris sheets
本文基于NIMROD程序中的电阻MHD模型，研究了粘性对相邻Harris片中双撕裂模（DTM）演化的影响。类似于撕裂模式在传统的单哈里斯片，过渡观察到在生成的正常和怪物等离子体团在Pr = 1。在DTM的Pr < 1状态下，正常等离子体团（小等离子体团）与怪物等离子体团一起产生，而在单撕裂模（STM）情况下，没有观察到这样的产生。当Pr高于临界值时，怪物等离子体团的产生停止。相应地，在Pr < 1的区域，四极流沿极向平流，但在Pr > 1的区域，这种流平流被抑制。
2022-11-16 physics.plasm-ph
Linear MHD stability studies with the STARWALL code
STARWALL/CAS 3D/OPTIM程序包是一个强有力的工具，用于研究三维线性MHD稳定性，多连通理想和/或电阻导电结构中存在的理想平衡，以及它们的反馈稳定的外部电流。用OPTIM程序模拟了电阻壁模态的鲁棒反馈镇定。结合STARWALL与线性、电阻性2D CASTOR代码以及结合STARWALL与JOREK代码的非线性MHD模拟，可以进行电阻性MHD研究。在本文中，STARWALL代码的详细描述和它的一些应用程序来演示所使用的方法。导电结构的薄壁近似处理，并根据其复杂性，他们离散的谱方法或三角形有限元。作为一个例子，配置被认为是由一个理想的等离子体所包围的真空域包含一个电阻壁和外壁界定。研究了多连通壁存在时的理想线性MHD模和电阻壁模。为了处理垂直模式自洽的STARWALL代码已完成添加所谓的Luest-Martensen项所产生的等离子体的恒定的正常位移。附录包含奇异电感积分的二维傅里叶变换的计算，以及大傅里叶谐波的渐近展开的推导。
2015-08-20 physics.plasm-ph
Observation of temperature peaks due to strong viscous heating in a dusty plasma flow
在激光驱动的二维尘埃等离子体实验中，在高速剪切区域观察到深刻的温度峰值。这是由于粘性加热，这是由于碰撞散射在剪切流。使用测量的粘度，热导率，和空间分布的流速和温度，我们确定三个无量纲数：Brinkman Br = 0.5，普朗特Pr = 0.09，埃克特Ec = 5.7。Br的大值表明显著的粘性加热，这与观察到的温度峰值一致。
2012-09-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.plasm-ph
