Zonal density staircase formation in collisional drift-wave turbulence
该研究基于碰撞漂移波模型开展二维模拟，揭示绝热性参数如何调控带状密度与带状流在湍流“阶梯”结构形成及输运调制中的相对作用。
2023-11-03 physics.plasm-ph
On scattering and damping of Toroidal Alfven eigenmode by drift wave turbulence
我们分析表明，在环形等离子体中，漂移波湍流散射可能会导致明显的阻尼环形阿尔芬本征模通过产生短波长电子朗道阻尼动力阿尔芬波。相应的解析表达式的阻尼率的推导，并发现，通常，可比的高能粒子的线性驱动。本文还讨论了这一新机制对燃烧等离子体输运和加热过程的影响。
2022-04-21 physics.plasm-ph
On plasma density blobs in drift turbulence
通过保持电子密度与静电势的非线性Boltzmann因子，证明了在漂移波动力学的框架内，实验中经常看到的分界线内的大等离子体密度斑点可以存在。估计表明，一个斑点中的等离子体密度可以比平均等离子体密度高约3倍，但几乎不会超过这个极限，这在球场上与实验观察一致。
2016-06-27 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
Non-perturbative statistical theory of intermittency in ITG drift wave turbulence with zonal flows
研究了离子温度梯度湍流中动量通量和纬向流形成的概率分布函数，包括剪切流对动量通量和纬向流形成的概率分布函数的影响。虽然ITG湍流保持高水平的运输，这可能会被剪切流抑制。带状流也显示在这里有一个增强的可能性产生进一步从边际稳定，然后将调节ITG湍流，这是更突出的剪切流增加，导致一个自我调节系统。
2009-07-06 physics.plasm-ph
The role of coherent vorticity in turbulent transport in resistive drift-wave turbulence
相干涡提取方法是一种从湍流中提取相干涡的小波技术，本文将其应用于磁化等离子体（长谷川-若谷系统）中电阻漂移波湍流的数值模拟。目的是只保留必要的自由度，负责运输。结果表明，径向密度通量是由这些相干模携带的。在准流体动力学制度，相干涡表现出耗尽的极化漂移非线性和涡强烈主导应变，在对比的quasiadiabatic制度。
2011-11-29 physics.plasm-ph
Turbulence suppression by energetic particle effects in modern optimized stellarators
湍流传输是已知的，以限制等离子体约束的现代优化仿星器。为了解决这个问题，提出了一种强烈抑制此类设备中湍流的新方法，即超热粒子的共振波粒相互作用-例如，来自离子回旋共振频率（ICRF）加热-具有连续性驱动的微不稳定性，如离子温度梯度（ITG）模式。通过分析理论和大尺度陀螺动力学模拟证明了这种机制的有效性，揭示了高达$80\%$的整体湍流减少。这些结果为新的和尚未探索的仿星器方案提供了希望，这些方案具有增强的约束和改进的性能，对于在未来设备中实现燃烧等离子体至关重要。
2020-02-29 physics.plasm-ph
Drift Wave versus Interchange Turbulence in Tokamak Geometry: Linear versus Nonlinear Mode Structure
本文通过三维托卡马克通量管的计算，研究了一般E-cross-B漂移湍流中漂移波与交换物理的竞争。对于一组给定的背景尺度，参数空间可以覆盖的等离子体β和漂移波碰撞。在足够大的等离子体β湍流爆发成理想的气球模式和饱和，只有通过耗尽自由能的背景压力梯度。在高碰撞，它发现一个更渐进的过渡到电阻气球。在中等β和碰撞，它保留漂移波的字符，定性相同的简单的二维板模型。其根本原因是非线性涡度平流，通过这种非线性涡度平流，自持漂移波湍流取代了线性不稳定性，在线性不稳定性增长之前将它们分散开，从而将其自身的物理特性强加于动力学。这种涡度平流催化梯度驱动，而饱和仅通过压力扰动的湍流混合发生。这种情况持续在整个托卡马克边缘参数空间。本文讨论了简化的等温模型和完全的温离子模型。
2002-07-31 physics.plasm-ph
Electromagnetic turbulence suppression by energetic particle driven modes
近年来，在大量的磁约束实验和相应的回旋动力学模拟中，已经报道了高能粒子存在下等离子体湍流的强烈减少。虽然与燃烧等离子体的性能预测高度相关，但到目前为止，对这种主要非线性效应的解释仍然难以捉摸。一个彻底的分析发现，线性边缘稳定的高能粒子驱动模式被激发非线性，消耗湍流的能量含量，并作为一个额外的催化剂的能量转移到带状模式（占主导地位的湍流饱和通道）。相应的签名被发现在一些不同的JET和ASDEX升级放电与减少运输水平归因于高能离子效应的模拟。
2018-12-10 physics.plasm-ph
Zonal Flows and Electromagnetic Drift Wave Turbulence
三维，全球一致的通量管几何形状的托卡马克边缘湍流的详细计算显示抑制的标准方案中，由湍流产生的纬向ExB流应导致运输障碍的形成。通过与平板几何形状的比较和能量分析发现，纬向流能量通过测地曲率与压力的环形耦合而耗尽。边缘输运势垒则取决于新古典平衡的物理性质。
2002-08-06 physics.plasm-ph
Tracing the Pathway from Drift-Wave Turbulence with Broken Symmetry to the Generation of Sheared Axial Mean Flow
本研究追踪线性等离子体装置CSDX中对称性破缺的碰撞漂移波湍流产生的剪切轴流。随着密度分布变陡，轴向雷诺应力发展并驱动平行于磁场的径向剪切轴向流。结果表明，雷诺应力的非扩散段是由密度梯度驱动的，是湍流谱不对称性的结果，是动力学起源的。两者合计，这些研究结果构成了第一次同时演示的因果关系之间的联系密度梯度，湍流和应力与破缺谱对称性，和平均轴向流。
2018-05-17 physics.plasm-ph
Flow Shear Suppression of Pedestal Turbulence--A First Principles Theoretical Framework
本文提出了一种分析和计算相结合的回旋动力学方法来解决任意水平的$E \times B$剪切作用下基座湍流输运的标度问题。由于基座中的强梯度和成形，感兴趣的不稳定性不像核心不稳定性那样是曲率驱动的。通过大量的数值模拟（gyrokinetic），它表明，基座模式响应剪切抑制非常像一个基本的解析解相关理论的预测。两者之间的定量协议为我们提供了一个新的可靠的，第一原理（基于物理学）的理论框架来预测剪切抑制的燃烧等离子体，在于在低剪切制度目前的实验没有访问的功效。
2017-06-26 physics.plasm-ph
Signature of a universal statistical description for drift-wave plasma turbulence
这封信提供了一个理论解释的数值生成的概率密度函数（PDF）的间歇性等离子体传输事件。具体而言，离子温度梯度湍流的非线性gyrokinetic模拟产生的热通量的时间序列，表现出明显的非高斯PDF增强尾巴。它表明，去除自相关后，数值PDF可以匹配从流体理论设置的预测，基于瞬子方法。这一结果指出了间歇性随机过程建模的普遍性，提供了预测能力。
2010-08-19 physics.plasm-ph
Nonlinear Simulation of Drift Wave Turbulence
在一个二维版本的修改后的长谷川若谷（HW）模型，它描述了静电电阻漂移波湍流，涡度和密度之间的电阻耦合不作用于纬向分量（$k_{y}=0$）。因此，有必要修改HW模型，以适当地处理纬向分量。修正后的方程数值求解，可视化和分析的解决方案显示稳定的带状流的产生，通过转换的湍流动能，以及随之而来的湍流和运输抑制。通过比较表明，修正是产生纬向流的必要条件。
2007-03-30 physics.plasm-ph
Guiding Center Derivation of the Generalized Hasegawa-Mima Equation for Drift Wave Turbulence in Curved Magnetic Fields
本文在引导中心运动框架内推导出与广义长谷川-前岛方程数学等价的GHM方程，放宽了漂移波湍流排序，使方程适用于任意磁场几何和电子空间密度。
2023-05-26 physics.plasm-ph
Radial Spreading of Drift Wave-Zonal Flow Turbulence via Soliton Formation
在平板模式中研究了漂移波径向包络和纬向流振幅的自洽时空演化。耦合偏微分方程在一个简单的极限下的稳态解产生DW-ZF孤子结构的形成，它的传播速度取决于包络峰的振幅。由于线性增长/阻尼、耗散、平衡不均匀性和孤子动力学的影响，还可以观察到其他有趣的物理现象，例如孤子的产生、破坏、碰撞和反射以及湍流爆发。孤子的传播导致DW湍流的显著径向扩展，因此可以通过加宽湍流区域来影响输运随系统尺寸的缩放。还阐明了本分析与环形几何中DW-ZF相互作用描述的对应关系[2，3]。
2009-02-21 physics.plasm-ph
The Character of Transport Caused by ExB Drift Turbulence
磁化等离子体中扩散输运的基本特征取决于所模拟的输运类型。漂移有序下的ExB湍流具有特殊的特性：它几乎是不可压缩的，如果它是静电的，它不会导致磁通量扩散。ExB速度还与坡印廷能通量有关。在准中性动力学下，电场不是由电荷的传输引起的，而是由总电流无发散的要求引起的。构造良好的计算传输模型的后果进行了讨论的背景下，一般的平均场分析，这也产生了几个异常的传输机制，通常不考虑当前的模型。
2002-08-01 physics.plasm-ph
Turbulence suppression by energetic particles: A sensitivity-driven dimension-adaptive sparse grid framework for discharge optimization
采用灵敏度驱动的方法研究了高能粒子在抑制NBI氘和ICRH $^3$ He快离子诱导的类JET情形中的作用。首先，灵敏度驱动的方法的效率被展示为在$21$维参数空间中的扫描，其中仅$250$模拟是必要的。使用传统笛卡尔网格执行的相同扫描（每个$21$维度中只有两个点）将需要$2^{21} = 2,097,152$模拟。然后，一个$14$维参数子空间被认为是，使用灵敏度驱动的方法来找到近似的参数增长率地图平均超过9个双正常波数，表示对湍流抑制的途径。相应的湍流通量，通过非线性模拟获得的优化参数集，减少了两个以上的数量级相比，参考结果。
2021-03-04 physics.plasm-ph
Collisional transport across the magnetic field in drift-fluid models
漂移有序流体模型广泛应用于磁约束等离子体边缘和刮除层低频湍流的研究。在这里，我们展示了如何碰撞运输跨越磁场是自洽地纳入漂移流体模型，而不改变漂移流体的能量积分。我们表明，在漂移流体模型中的碰撞输运的列入引起漂移流体湍流模型中的粒子密度，动量和压力的扩散，从而避免了通常使用的人工扩散湍流模拟。我们进一步推导出一个计算效率高的二维模型，可以使用有限的计算资源，几个湍流去相关时间的时间积分。该模型描述了垂直于位于托卡马克外侧中平面的磁场的二维平面内的交换湍流。模型域有两个区域，分别模拟开放场线和闭合场线。该模型采用了一个计算权宜模型的碰撞运输。数值模拟结果表明，完整的碰撞输运模型和简化模型之间有很好的一致性。
2016-02-23 physics.plasm-ph
Suppression of vortical turbulence in plasma of mass-separator in crossed electrical and magnetic fields due to finite lifetime of electrons and ions and due to finite system length
考虑纵向不均匀性和等离子体电子、离子离开系统的有限时间，导出了描述在径向电场和轴向磁场交叉作用下圆柱形等离子体中涡旋湍流激发不稳定性发展的色散方程。结果表明，系统时间的有限长度和等离子体电子和离子离开系统的有限时间导致不稳定性阈值的出现和不稳定性发展的增长率的降低。
2020-01-24 physics.plasm-ph
Suppression of turbulence by trapped electrons in optimised stellarators
在聚变装置中，约束磁场的几何形状对驱动湍流热损失的不稳定性具有显著影响。仿星器尤其如此，如果满足特定的优化标准，“捕获电子模式”（TEM）就会稳定下来，就像Wendelstein 7-X实验（W7-X）一样。在这里，我们发现，通过数值模拟，W7-X确实具有低TEM驱动的运输，也受益于稳定的离子温度梯度模式，在有限的密度梯度增强约束制度的存在给予理论支持。
2020-02-24 physics.plasm-ph
On the nonlinear stability of a quasi-two-dimensional drift kinetic model for ion temperature gradient turbulence
我们研究了准二维静电漂移动力学系统作为近边缘离子温度梯度（ITG）驱动的湍流模型。在线性稳定的条件下，证明了该系统的非线性稳定性.这个证明是使用对角化的线性动力学，也与非线性$E\times B$平流交换变换。对于线性不稳定存在的情况下，一个推论，发现禁止非线性能量转移之间的适当定义的稳定和不稳定的模式。据推测，这可以解释非线性陀螺动力学模拟中的线性本征模的保存。基于此属性，降维（$\infty\times\infty \rightarrow 1$）系统的推导，可能是有用的理解周围的迪米特临界梯度的动力学。
2015-04-15 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
Four-dimensional equations for the study of electromagnetic plasma turbulence in a drift kinetic limit
对于直磁引导场中的磁化等离子体，我们导出了一组四维动力学方程，它可以在漂移动力学极限下捕捉电磁湍流。为了做到这一点，我们从陀螺运动方程出发，在垂直速度方向上采用拉盖尔分解，只保留占主导地位的gyroaverage贡献和只有前两个拉盖尔矩的电磁波动源。该模型保存自由能，并可以描述电磁湍流的等离子体之间的过渡流体和gyrokinetic制度（$k_\perp ρ_i\approx 1$范围内的尺度），占主导地位的有限拉莫尔半径（FLR）的影响被认为是。除了位置空间中的三维，我们保留了平行速度依赖性，我们通过厄米表示来描述。采用这个系统，但没有任何其他物理为基础的假设等离子体的物种，可以偏置的结果，将使我们能够调查流体的影响如何过渡到动力学范围，并分析电磁等离子体湍流的空间和速度空间混合之间的相互作用。
2021-09-07 physics.plasm-ph
Neural operator transformers capture bifurcating drift wave turbulence in fusion plasma simulations
Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；Columbia University（哥伦比亚大学）
神经运算符转换器通过模拟环形流介导的漂移波湍流分叉，高效捕捉多尺度等离子体湍流动态。
2026-03-05 physics.plasm-ph
Generation of parasitic axial flow by drift wave turbulence with broken symmetry: Theory and experiment
详细测量了在无轴向动量输入的受控剪切去相关实验线性等离子体装置中平行于磁场产生的内禀轴向流，并与理论进行了比较。结果表明，密度梯度与谱对称性破缺的漂移波湍流和轴向平均平行流的发展存在因果关系。当密度梯度变陡时，轴向和方位雷诺应力增加，径向剪切的方位和轴向平均流发展。湍流轴向动量平衡分析表明，轴向雷诺应力驱动径向剪切轴向平均流。湍流驱动（雷诺功率）的方位流是一个数量级大于轴向流，这表明湍流波动水平的方位流剪切调节。轴向和方位平均流之间的直接能量交换被证明是微不足道的。因此，轴向流寄生于顺磁-带状流系统，并且主要由该系统产生的轴向湍流应力驱动。非扩散，剩余部分的轴向雷诺应力被发现是成比例的密度梯度，并形成由于动力学不对称的漂移波湍流。
2018-05-09 physics.plasm-ph
Field theory and structure-preserving geometric particle-in-cell algorithm for drift wave instability and turbulence
采用场论和保结构的几何粒子网格（PIC）算法研究了磁化等离子体中完全运动的离子和绝热电子的低频静电扰动。该算法是通过几何离散的场论使用离散外演算，高阶惠特尼插值形式，和非正则哈密顿分裂方法。离散化保留了粒子场系统的非正则辛结构，以及电磁规范对称性。因此，该算法是电荷守恒的，并具有长期守恒性质。由于漂移波湍流和异常输运本质上涉及多个时间尺度，因此使用具有长期精度和保真度的完全动力学粒子需求算法进行模拟研究。保结构的几何PIC算法的发展充分服务于这一目的。该算法已实现的\textsl{SymPIC}代码，测试和基准使用的例子离子伯恩斯坦波和漂移波。我们应用该算法来研究离子温度梯度（ITG）的不稳定性和湍流在一个二维板状几何。模拟结果表明，在湍流的早期，能量扩散介于玻姆标度和陀螺玻姆标度之间。在较晚的时间，观察到的扩散是更接近的陀螺玻姆标度，和密度泡产生的不稳定模式的破裂是充分发展的ITG湍流的突出结构。
2019-02-11 physics.plasm-ph
Impurity transport in plasma edge turbulence
研究了少数组分/杂质在二维漂移波湍流和三维环形漂移Alfven边缘湍流中的湍流输运。垂直和-在3D -平行平流的全部效果保留的杂质物种。反常的箍缩效应被恢复，并用湍流等分带（TEP）解释
2004-10-14 physics.plasm-ph
Towards enhanced performance in fusion plasmas via turbulence suppression by MeV ions
兆电子伏（MeV）α粒子将是磁约束聚变反应堆中等离子体加热的主要来源。然而，α粒子的大部分能量不是加热燃料离子，而是转移到电子上。此外，α粒子也可以激发Alfvenic不稳定性，以前被认为是有害的。与预期相反，我们证明了有效的离子加热MeV离子和强快离子驱动的Alfvenic不稳定性在最近的实验中的联合欧洲环（JET）的存在。这些实验与国家的最先进的建模工具的详细运输分析解释了观察。在这里，我们展示了一种新型的湍流抑制和改进的能量绝缘等离子体与MeV离子和充分发展的Alfvenic活动，通过一个复杂的多尺度机制，产生大规模的带状流。这种机制有望使α粒子加热占主导地位的聚变反应堆更经济地运行，并最终降低聚变电力的成本。
2020-11-02 physics.plasm-ph
Surrogate modeling of drift-reduced Braginskii turbulence with resistivity-conditioned Koopman neural operators
Nanyang Technological University（南洋理工大学）
该研究基于双流体漂移减少的布拉金斯基模型，开发机器学习驱动的代理算子，通过训练电阻率条件柯普曼神经算子构建逐场模型，再现了部分短时间统计特征，为边界等离子体湍流诊断提供快速模拟器，但长时间动态闭合问题仍未解决。
2026-07-20 physics.plasm-ph
Suppression of temperature-gradient-driven turbulence by sheared flows in fusion plasmas
本研究构建了垂直流剪切影响聚变等离子体温度梯度湍流的唯象理论，划分弱、强剪切区并给出标度律，发现涨落纵横比的核心作用，预测与两类模拟吻合，还提出离子尺度流抑制电子湍流的潜在机制。
2025-01-09 physics.plasm-ph
Wave kinetics of drift-wave turbulence and zonal flows beyond the ray approximation
非均匀漂移波湍流可以建模为一个有效的等离子体，漂移波作为量子粒子和带状流速度作为一个集体场，通过它们相互作用。这种有效等离子体可以由Wigner-Moyal方程（WME）描述，该方程将准线性波动力学方程（WKE）推广到全波状态，即，解析波长标度。与明显由类量子方程控制的波不同，其WME可以从量子力学中借用，并且是众所周知的，漂移波的哈密顿量与传统量子粒子的哈密顿量非常不同。这导致了通常不会被WKE捕获的不寻常的相空间动态。我们演示了如何正确地模拟这种动态与WME。具体而言，我们报告的带状流形成（zonostrophic不稳定），恶化（三级不稳定），和所谓的捕食者-猎物振荡的全波相空间模拟。我们还展示了如何WME有利于分析这些现象，即：（一）我们表明，全波效应严重影响的纬向不稳定，特别是它的非线性阶段和饱和度;（二）我们得出的第三不稳定增长率;（三）我们表明，保留全波效应，捕食者-猎物振荡不需要带状流碰撞阻尼，与以前的研究相反。我们还展示了如何著名的瑞利-郭准则，这一直失踪的漂移波湍流的波动力学理论，出现从WME。
2018-05-29 physics.plasm-ph
Zonal flow generation and its feedback on turbulence production in drift wave turbulence
对不同模型和绝热性参数C值的长谷川-若谷方程描述的等离子体湍流进行数值模拟。结果发现，对于低的C值湍流仍然是各向同性的，纬向流不会产生，也没有抑制的纬向漂移波和粒子输运。对于高值的C，湍流发展到高度各向异性的状态，主要贡献的纬向部门的动能。这种各向异性的流动导致减少的湍流产生的双曲扇区，并限制了粒子输送的平均等密度面。这种行为允许考虑Hasegawa-Wakatani方程的最小PDE模型，其中包含的漂移波/带状流反馈回路原型的LH过渡等离子体设备。
2012-12-21 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Effects of magnetic drifts on ion transport in turbulent tokamak plasmas
在三维湍流模型中研究了当前托卡马克聚变实验条件下低能氘离子的随机平流。扩散系数的计算开始从测试粒子的轨迹的框架中的半分析统计模型称为解相关轨迹方法。我们表明，由速度场的空间相关性所决定的轨道捕获是导致反常扩散的主要原因，我们得到了对应于不同湍流模型参数值的输运机制和冻结湍流极限下的捕获条件。取决于模型的参数的值，湍流和磁漂移之间的相互作用导致增加（在极向方向上的运输增加到一个数量级）和减少的粒子运输。
2017-07-27 physics.plasm-ph
Scale invariance and critical balance in electrostatic drift-kinetic turbulence
本研究发现静电漂移动理学方程的标度不变性对称，推导湍动热通量标度规律并经数值验证，揭示临界平衡级联机制及外尺度由标度不变性破缺决定，为等离子体湍流研究提供新理论支撑。
2023-08-21 physics.plasm-ph
Excitation of zonal flow by the modulational instability in electron temperature gradient driven turbulence
在电子温度梯度（ETG）驱动的湍流模型中，研究了小尺度静电漂移波产生大尺度纬向流的问题。其产生机制是基于有限振幅单色漂移波的调制不稳定性。得到了纬向流不稳定的临界值、增长率和最佳空间尺度。
2007-03-05 physics.plasm-ph
Quasilinear analysis of the zonal flow back-reaction on ion-temperature-gradient mode turbulence
有强有力的证据支持离子温度梯度（ITG）模式湍流的纬向流抑制，特别是接近线性稳定性阈值。本文基于准线性理论推导了一个包含纬向流对ITG湍流反作用的修正色散关系，并对纬向流对ITG湍流的抑制作用进行了分析计算。结果表现在线性增长率的降低和有效线性ITG阈值的增加。
2009-01-14 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
Nondiffusive transport of inertial heavy impurities in drift-wave turbulence
Aix-Marseille Université（艾克斯-马赛大学）
研究发现惯性重杂质在漂移波湍流中呈现非扩散输运行为，揭示了湍流驱动核心杂质积累的新机制。
2025-12-20 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Statistical analysis of Hasegawa - Wakatani turbulence
电阻漂移波湍流是一个多用途的范例，可用于了解在聚变装置的边缘输运。长谷川-若谷模型捕捉了漂移湍流的基本物理学，同时保留了对该过程进行定性理解所需的简单性。我们提供了一个理论解释的数值生成的概率密度函数（PDF）的间歇性事件在长谷川若谷湍流与强制均分的能量在大尺度的带状流和小尺度漂移湍流。我们发现，在很宽的范围内的绝热指数值的随机分量代表的小尺度湍流漩涡的流动，从ARIMA模型，表现出超扩散统计，符合间歇性运输。大事件的PDF（高于一个标准差）很好地近似于拉普拉斯分布，而小事件通常表现出高斯特性。此外，还存在一个强烈的影响，例如，通过剪切，然后粘性耗散保持一个亚扩散特性的通量的纬向流。
2017-06-09 physics.plasm-ph
Suppression of core turbulence by profile shaping in Wendelstein 7-X
在Wendelstein 7-X磁约束实验中，湍流密度波动的减少以及异常杂质扩散与等离子体密度分布的峰值有关。这些影响与改善限制，出现在很大程度上是由于减少异常运输的变化，新古典运输是小的。所观察到的湍流热通量的减少与密度梯度的增加是一致的非线性gyrokinetic模拟，并已被归因于独特的几何形状的W7-X，限制了被困电子模式的严重性。
2020-10-05 physics.plasm-ph
Generalized Action Invariants for Drift Waves-Zonal Flow Systems
广义作用不变量被确定为各种模型的漂移波湍流的平均剪切流的存在。结果表明，描述小尺度湍流和大尺度剪切流相互作用的波动方程可以很自然地用这些不变量表示。不同于波的能量，这是保守的小规模和大规模的组件的总和，广义的动作不变量示出对应于一个量，这是保守的小规模组件单独。这个不变量可以用来构造正则变量，导致波作用的不同定义（与没有剪切流的情况相比）。有人建议，这些新的典型的作用变量形成一个自然的基础上的漂移波湍流的平均剪切流的描述。
1999-10-13 physics.plasm-ph
Transport enhancement and suppression in turbulent magnetic reconnection: A self-consistent turbulence model
通过增强传输，湍流预计有助于快速重联。然而，湍流的影响并不那么简单。除了增强输运外，某些环境下的湍流还表现出抑制输运的作用。在存在湍流交叉螺旋度的情况下，这种输运增强和抑制之间的动态平衡发生。由于这种动态平衡的结果，有效增强磁扩散率的区域被限制在一个狭窄的区域内，导致快速重联。为了证实这一观点，本文提出了一个描述磁重联的自洽湍流模型。借助于数值模拟，其中湍流效应通过湍流模型以一致的方式并入，确认了湍流磁重联中的动态平衡。
2014-01-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-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
Origin of Lagrangian Intermittency in Drift-Wave Turbulence
研究了耗散漂移波湍流的拉格朗日速度统计。对于绝热性（或小碰撞性）的大值，拉格朗日加速度的概率密度函数显示指数尾，而不是拉伸指数或代数尾，通常观察到的高度间歇性加速的Navier-Stokes湍流。这种指数分布被证明是一个强大的功能独立的雷诺数。对于较小的绝热性，代数尾巴观察，这表明强的影响点涡状动力学的加速度。的概率密度函数的形状和自相关的规范的加速度之间的因果关系。
2010-09-28 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Impact of Resonant Magnetic Perturbations on Zonal Modes, Drift-Wave Turbulence and the L-H Transition Threshold
本文在电阻漂移波湍流的框架下研究了共振磁扰动对湍流、流动和约束的影响。这项工作的动机，部分，在国际原子能机构2010年会议上报告的实验[Y。Xu { \it等人}，Nucl. Fusion \textbf{51}，062030]，其显示在RMP应用期间长程相关性降低。本文导出并应用了一个耦合漂移波带模系统的零维捕食模型[M。Leconte和P.H. Diamond，Phys. Plasmas \textbf{19}，055903]中的方法来计算平均量的演化。该模型以密度梯度驱动和RMP振幅作为控制参数，预测了在RMP存在下的一种新型输运分岔。该模型允许描述完整的L-H转变与RMP的演变，包括平均剪切流的演变。主要成果如下：i）L-I和I-H功率阈值\emph{both}随着RMP幅度$|\bx|$而增加，L-I阈值的相对增加按$ΔP_{\rm LI} \propto |\bx|^2 ν_*^{-2} \gyro^{-2}$缩放，其中$ν_*$是边缘碰撞性，而$\gyro$是声音回转半径。ii）预测RMP以\emph{decrease}前向转变与后向转变之间的滞后。iii）考虑到平均密度演变，与没有RMP的参考情况相比，由粒子源维持的密度分布具有增加的湍流扩散，这为\emph{density pump-out}效应提供了一种可能的解释。
2013-02-04 physics.plasm-ph
Experimental observation of drift wave turbulence in an inhomogeneous six-pole cusp magnetic field of MPD
本文介绍了一个内部开发的多极线尖点磁场设备（MPD）产生的非均匀六极尖点磁场中漂移波不稳定性的受控实验观测的详细研究[Patel et al. Rev. Sci.仪器：44，726（2018）]。该装置由六个轴对称的尖点和非尖点（两个连续磁体之间）区域组成。观察到的不稳定性已在这些非尖点区域之一，通过控制径向等离子体密度梯度与变化极磁场，这是该设备的一个独特的功能。已经观察到，不稳定性的频率随密度梯度明显变化。此外，还测量了等离子体参数的标度长度、频谱、交叉关联函数和等离子体密度的涨落水平，以识别不稳定性。由波数-频率S（kz，ω）谱测量了等离子体参数涨落引起的交叉场漂移速度，并用密度标长公式得到的理论值进行了验证。进一步从S（kz，ω）谱，已经发现漂移速度在连续的非尖点区域中交替符号。
2018-07-12 physics.plasm-ph
The life-cycle of drift-wave turbulence driven by small scale instability
我们从理论上和数值上证明了由小尺度不稳定性驱动的等离子体湍流的理想模型中LH跃迁的带状流/漂移波反馈机制。纬向流是由主不稳定性直接驱动的模式的次级调制不稳定性产生的。然后，带状流抑制小尺度，从而阻止能量注入系统，这一过程可以用非局部波湍流理论来描述。最后，逮捕的能量输入的结果饱和的纬向流的水平，可以从理论上估计和系统达到平稳没有阻尼的大尺度。
2010-12-16 nlin.CD physics.plasm-ph
Lattice Boltzmann model for collisionless electrostatic drift wave turbulence obeying Charney-Hasegawa-Mima dynamics
采用格子玻尔兹曼方法（LBM）求解磁化等离子体绝热漂移波湍流的Charney-Hasegawa-Mima（CHM）模型. CHM-LBM模式包含一个正压状态方程的潜力，包括类似于准地转模式中的科里奥利力的交叉产品的力项，和一个密度梯度源项。膨胀的晶格玻尔兹曼模型方程导致冷离子流体的连续性和动量方程，这类似于CHM动力学下的漂移排序。标准测试用例（传播，稳定漂移模式和衰减湍流）的数值解进行比较，通过传统的有限差分格式，直接离散的CHM方程得到的结果。LB方案类似于特征CHM动力学，除了在密度梯度方向上的附加剪切。产生的剪切随漂移比减小，并归因于下伏LBM的可压缩极限。
2021-09-26 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Intrinsic current drive by electromagnetic electron drift wave turbulence in tokamak pedestal region
研究了考虑电磁效应的电子漂移波湍流驱动的局域本征平行电流密度。由剩余湍流通量和湍流源驱动的本征电流密度与自举电流密度之比随电子密度和温度的变化分别为$T_e^{3/4}T_i/n_e$和$T_eT_i/n_e$。基于DIII-D基座区的典型参数，由剩余湍流通量和湍流源共同驱动的局部本征电流密度可以忽略。然而，尽管可以忽略的湍流源驱动的电流，剩余的湍流通量驱动的局部本征电流密度的EM DW湍流可以达到约66%的自举电流密度的ITER基座参数，由于在ITER比DIII-D低得多的碰撞。分析了等离子体对电磁涨落响应中绝热ES部分、非绝热ES部分和非绝热EM部分的贡献。结果表明，在ITER基座情况下，非绝热ES响应与非绝热EM响应之间存在很强的抵消作用，平行电子压的绝热ES响应贡献的动应力主导了本征电流驱动.这与ES电子DW情况不同。因此，在未来的高电子压磁压比和陡压力分布的反应堆中，应仔细考虑电磁场对湍流驱动本征电流密度的影响。
2020-06-27 physics.plasm-ph
Drift-Alfven vortex structures in the edge region of a fusion relevant plasma
边缘湍流结构通常在聚变装置中观察到，并且通常被认为是约束退化的原因。在它们的起源中，漂移阿尔芬湍流是最常见的建议之一。Drift-Alfven范式允许在各种系统中也观察到局部涡旋状结构的存在。在这里，我们提出了RFX-Mod RFP设备边缘区域存在漂移-Alfvén涡旋的证据，显示了这些结构如何导致边缘的电磁湍流及其间歇性。
2009-06-11 physics.plasm-ph
Anisotropy and intermittency in drift-wave turbulence with zonal flows: a two-dimensional continuous wavelet analysis
Institute of Materials and Systems for Sustainability, Nagoya University（名古屋大学材料系统可持续研究所）；Institut de Mathématiques de Marseille (I2M), Aix-Marseille Université, CNRS（马赛数学研究所（I2M），艾克斯-马赛大学，法国国家科学研究中心）；National Institute for Fusion Science（国立核聚变科学研究所）
研究带状流漂移波湍流中小尺度下的各向异性和空间间歇性，采用二维方向连续小波变换，应用于修正长谷川-若谷模型涡度场，得出二阶矩在垂直带状流方向增强、空间间歇性在沿带状流方向更显著的结论。
2026-07-14 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Renormalized non-modal theory of the kinetic drift instability of plasma shear flows
以Kelvin剪切模方法或所谓的非模方法为基础，发展了等离子体剪切流在磁场中漂移不稳定性的线性和重整化非线性动力学理论。该理论证明了有限离子Larmor半径的时间效应是非均匀电场中漂移湍流抑制的关键。这种效应导致不稳定漂移扰动的频率和增长率随时间的非模态下降。我们发现，湍流散射的离子gyrophase是占主导地位的效果，这决定了非常迅速的抑制剪切流中的漂移湍流。
2011-01-13 physics.plasm-ph
Experimental Signatures of Critically Balanced Turbulence in MAST
用束发射光谱（BES）测量MAST托卡马克中离子尺度密度涨落，结果表明，湍流关联时间、与离子温度或密度梯度相关的漂移时间、粒子（离子）沿磁场的流动时间和磁漂移时间具有一致的可比性，表明湍流是由局部平衡决定的.由此产生的缩放的极向和径向相关长度的推导和测试。由密度涨落推断的非线性时间比其它时间长，它与相关时间的比例为$ν_{*i}^{-0.8\pm0.1}$，其中$ν_{*i}=$离子碰撞率/流率。这是一致的湍流去相关控制的纬向分量，不可见的BES，振幅超过漂移波的$\sim ν_{*i}^{-0.8}$。
2012-08-29 physics.plasm-ph
