Double adiabatic theory of collisionless geodesic acoustic modes in tokamaks
在大安全系数q的情况下，超音速托卡马克中的无碰撞测地线声模的CGL（G。咀嚼，M。Goldberger，F. Low，1956）1双绝热流体闭合被应用于制定这些模式的理论。得到了基本线性简正模。外部手段来驱动这些模式的共振，如前所述，进行了探讨。考虑的外部驱动程序包括外部磁力影响通量表面位移，以及非轴对称离子加热。最后，这些模式的阻尼从碰撞磁泵的研究使用CGL碰撞校正方程组的模型。
2011-09-01 physics.plasm-ph
Fast excitation of geodesic acoustic mode by energetic particle beams
分析了未完全减速的高能粒子束激发测地声模的一种新机制，以解释在大螺旋装置中的实验观测。结果表明，EP分布函数低能端附近的正速度空间梯度可以强烈地驱动GAM不稳定。这种电刺激诱发的GAM（EGAM）的新特点是：1。俯仰角无不稳定阈值; 2. EGAM频率可以高于本地GAM频率;以及3.不稳定性增长率比完全减慢的EP束驱动的不稳定性增长率大得多。
2015-10-21 physics.plasm-ph
The nonlinear dispersion relation of geodesic acoustic modes
采用双流体湍流数值模拟方法研究了托卡马克边缘等离子体中湍流引起的测地声学模的能量输入和频移。令人惊讶的是，湍流GAM色散关系是定性等价的线性GAM色散，但可以大大提高群速度。在上下不对称的几何形状中，由于湍流传输的能量输入可能有利于激发具有相对于磁漂移的径向相速度的一个特定符号的GAM，并且可能导致脉冲GAM活动。
2011-09-15 physics.plasm-ph
High Frequency Geodesic Acoustic Modes in Electron Temperature Gradient Mode Turbulence
在这项工作中，第一次演示的高频分支的测地声学模式（GAM）驱动的电子温度梯度（ETG）模式。本文基于对保持非绝热离子的ETG模的流体描述，导出了由ETG模非线性驱动的高频GAM的色散关系。通过与高频GAM的相互作用，发现了一种新的ETG湍流饱和机制，与混合长度估计相比，ETG湍流饱和水平显着增强。
2012-03-14 physics.plasm-ph
Finite-orbit-width effects on the geodesic acoustic mode in the toroidally rotating tokamak plasma
在考虑有限轨道宽度（FOW）共振效应的情况下，解析地研究了环形旋转托卡马克等离子体中测地声模（GAM）的朗道阻尼。分析结果表明，与数值解吻合良好。阻尼率对环向马赫数$M$的依赖关系依赖于$k_r ρ_i$。对于足够小的$k_r ρ_i$，阻尼率随$M$单调减小。对于相对较大的$k_r ρ_i$，阻尼率随着$M$增大直到接近最大值，然后随着$M$减小。
2016-11-16 physics.plasm-ph
Geodesic acoustic modes with poloidal mode couplings ad infinitum
首次研究了测地声学模式（GAM），包括所有极向模式$(m)$耦合使用漂移约化流体方程。最近邻耦合模式，由于测地曲率，导致半无限链模型的GAM与模式模式耦合矩阵元素成比例的径向波数$k_{r}$。无限长链可以被简化为具有矩阵连分式的重正化双结点链。关于$k_{r}$和$m$谱的线性GAM色散的收敛性研究证实，高m耦合对于$k_{r}$变得越来越重要。在Tore Supra中，径向排序的根与实验测量的GAM频率分布重叠，从而解释了Tore Supra中GAM频率降低的原因。
2015-12-18 physics.plasm-ph
On Zero Frequency Zonal Flow and Second Harmonic Generation by Finite Amplitude Energetic Particle Induced Geodesic Acoustic Mode
利用非线性回旋动力学理论研究了有限振幅高能粒子感生测地声学模（EGAM）的非线性自相互作用。结果表明，有限振幅EGAM可以驱动零频纬向流（ZFZF）和二次谐波，高能粒子（EPs）通过有限轨道宽度效应在非线性耦合中起主导作用.对于ZFZF，EPs对EGAM非线性自耦合的影响占主导地位的热等离子体也存在，而二次谐波产生只能通过有限振幅耦合通过EPs。我们的研究结果可能会提高稳定纬向模式的理解，因此，漂移波湍流。
2017-03-05 physics.plasm-ph
Geodesic Acoustic Mode in Toroidally Rotating Anisotropic Tokamaks
利用适用于环向旋转托卡马克等离子体低频微不稳定性的陀螺运动方程，分析了各向异性对测地声学模（GAM）的影响。解析推导了任意马赫数$M$、各向异性强度$σ$和温度比$τ$条件下的色散关系。结果表明，当$σ$小于$ 3 + 2 τ$时，在离子平行温度不变的情况下，电子温度的增加使归一化GAM频率增加。当$σ$大于$ 3 + 2 τ$时，电子温度的升高使GAM频率降低。各向异性$σ$总是倾向于增大GAM频率。随着$τ$或$σ$的增加，朗道阻尼率显著降低。
2015-03-04 physics.plasm-ph
High-order geodesic coupling of shear-Alfvén and acoustic continua in tokamaks
高阶等离子体成形（主要是伸长和移位，而不是低阶环），在一定条件下，打开间隙的耦合剪切阿尔文和声连续体的频率显着高于以前的理论预测的值。在这些间隙中的全球本征模，这之间的测地线声学模式（GAM）和环诱导阿尔芬本征模（TAE），发现不稳定的托卡马克操作的典型的热离子人口，而他们的基本共振与循环粒子的发生在附近的阿尔芬和声速的几何平均值的速度。因此，这样的本征模预计将被观察到附近的预测频率在操作托卡马克，发挥磁流体动力学光谱学以及在下一步聚变实验的稳定性仍然未被探索的作用。
2021-07-29 physics.plasm-ph
Landau Damping of Geodesic Acoustic Mode in Toroidally Rotating Tokamaks
利用适用于旋转轴对称等离子体中低频微不稳定性的修正陀螺动力学（MGK）方程，分析了测地声学模（GAM）。推导了任意马赫数下GAM的色散关系。无论平衡流的方向如何，环向旋转对GAM的影响是相同的。结果表明，环向马赫数$M$增加GAM频率和显着降低朗道阻尼率。并对经典的陀螺动力学方程（CGK）的有效性进行了检验。对于零电子温度，CGK与MGK相同。对于非零电子温度，CGK给出与MGK相同的GAM的真实频率，但是引起与$M^3/q$成比例的增长率的不稳定性，其中$q$是安全因子。
2015-01-16 physics.plasm-ph
Effects of Circulating Energetic Ions on Geodesic Acoustic Modes with Toroidal Rotation
利用混合动力学-流体模型，从理论上分析了环向旋转托卡马克中循环高能离子（CEI）对测地声学模（GAM）的影响。首先考虑刚性平衡条件，导出了存在环向旋转和CEI时的GAM频率。CEI的未扰动分布函数取决于极向角，最终显著影响频率。在平衡切向中性束注入（NBI）情况下，共CEI和反CEI不相互抵消，并对纬向流产生不稳定效应。给出了准确的模态频率和增长率。
2014-05-06 physics.plasm-ph
Nonlinear excitation of geodesic acoustic mode by toroidal Alfvén eigenmodes and impact on plasma performance
利用非线性陀螺动力学理论研究了环形Alfvén本征模（TAE）对测地声学模（GAM）的自发非线性激发。发现非线性衰减过程依赖于热离子β值。这里，β是等离子体热磁压力比。在低β极限下，TAE在环向诱导剪切Alfvén波连续谱间隙中衰减为GAM和TAE下边带;而在高β极限下，TAE在连续谱间隙中衰减为GAM和传播动力学TAE。这两种情况下的自发衰变条件进行了研究。导出了GAM和子波的非线性饱和能级。计算了相应的能量平衡和波粒能量向热等离子体的转移。热等离子体加热的影响进行了讨论。
2019-01-05 physics.plasm-ph
Linear gyrokinetic investigation of the geodesic acoustic modes in realistic tokamak configurations
利用回旋动力学粒子模拟程序ORB 5研究了测地声学模式。在低电子β极限下进行了线性电磁模拟，以分离声学和Alfvénic时间尺度并获得更准确的测量。研究了频率和阻尼率与安全因子、GAM径向波数和等离子体伸长等参数的关系。所有的模拟都是用具有真实电子/离子质量比的动力学电子进行的。根据陀螺动力学仿真结果，推导了GAM频率和阻尼率的插值公式。利用这些表达式，温度梯度对阻尼率的影响进行了研究。最后，将所得结果应用于ASDEX Upgrade托卡马克的实际放电研究。
2017-09-06 physics.plasm-ph
Drift effects on electromagnetic geodesic acoustic modes
采用具有平行粘性的双流体模型，推导了存在漂移（抗磁）效应时电磁测地声模（GAM）的色散关系。关于高频GAM上的电子动力学的影响，它示出的电磁GAM的频率是独立的平衡平行电流，但与纯静电GAM相比，显着依赖于电子温度梯度。电磁GAM可以解释在TCABR中观察到的$f\sim 40$ kHz振荡之间的差异[Yu. K. Kuznetsov $\textit{et al.}$，Nucl.Fusion $\bf{52}$，063044（2012）]和静电GAM频率的前一预测。目前从该分析模型估计的与该振荡相关的径向波长为$λ_r\sim 25$ cm，i。例如，比纬向流（ZF）的通常值高一个数量级。
2014-10-29 physics.plasm-ph
The enhanced soliton propagation and energy transfer in the coupled drift wave and energetic-particle-induced geodesic acoustic mode system
利用完全非线性耦合的漂移波（DW）-能量粒子感生测地声学模（EGAM）双场方程组，研究了耦合漂移波（DW）-能量粒子感生测地声学模（EGAM）非线性系统的演化，重点研究了湍流以孤子形式传播以及DW-EGAM之间的非线性能量传递.设计了4种EGAM初始振幅和线性EGAM增长率不同组合的情景，描述了线性EGAM驱动和有限EGAM振幅对DW非线性动力学演化的影响.当存在线性EP驱动时，由于产生小的径向尺度结构，孤子的传输得到增强。导出了非线性系统的两个守恒律，包括能量守恒定律。结果表明，DW的能量总是减小，EGAM的能量总是增大，从而导致EGAM对DW的调节。
2022-09-11 physics.plasm-ph
Nonlinear oscillations of the amplitude of energetic-particle induced geodesic acoustic modes
De Vinci Higher Education, De Vinci Research Center（德芬奇高等教育学院，德芬奇研究中心）；Max Planck Institute for Plasma Physics（马克斯·普朗克等离子体物理研究所）；Department of Mathematics “F. Casorati”, University of Pavia（帕维亚大学“F.卡索拉蒂”数学系）
利用回旋动理学粒子模拟代码ORB5研究托卡马克等离子体中高能粒子诱导测地声学模振幅的非线性振荡，发现其与束-等离子体不稳定性类似的标度关系，并提出新的诊断方法。
2026-06-08 physics.plasm-ph
Analytical study on magnetic component of geodesic acoustic mode
在陀螺运动框架下，考虑了m=1和m=2两种谐波，分析了测地声学模（GAM）的磁分量，其中m为极向模数.利用准中性条件和安培定律，导出了各种极向磁分量的振幅。结果表明，m=1和m=2的磁分量存在，并分别占主导地位的余弦和正弦分量。此外，还发现所有磁分量的振幅都随等离子体压与磁压之比\b{eta}和安全因子q的增大而增大。最重要的是，由于磁漂移频率与分布函数的一次和二次谐波的耦合，m=1磁分量的幅值显著增强，因此在一定条件下可以与m=2磁分量的幅值相媲美。
2022-03-17 physics.plasm-ph
Effects of Circulating Energetic Ions on Geodesic Acoustic Modes with Finite Wave Numbers
利用混合动力学-流体模型分析了循环高能粒子对有限波数测地声学模的影响。在有限平行波数（FPWN）的情况下，采用慢束离子分布函数导出色散关系，证明了FPWN对GAM的影响如同零波数经典GAM的环向旋转。CEI的效果可以分为两部分。一个是由极向角和动能的未扰动分布函数的依赖性，是独立的极向和环向波数。另一个与CEI压力的径向梯度有关，与极向波数成正比，并对GAM起失稳作用。负责的不稳定性的临界条件进行了分析。
2014-05-06 physics.plasm-ph
High Frequency Geodesic Acoustic Modes in Electron Scale Turbulence
在这项工作中，有限$β$ -效应的电子分支的测地声学模式（el-GAM）驱动的电子温度梯度（ETG）模式。这项工作是基于流体描述的ETG模式保留非绝热离子和el-GAMs的色散关系的非线性驱动的ETG模式的推导。从流体模型的ETG的增长率进行比较，发现从gyrokinetic模拟结果具有良好的一致性。通过与el-GAM的相互作用，发现了一种新的ETG湍流饱和机制，与混合长度估计相比，导致ETG湍流饱和水平显著增强。它表明，el-GAM可以通过增加有限的$β$，以及通过增加非绝热稳定。降低的GAM生长速率是由于包含麦克斯韦应力。
2013-05-28 physics.plasm-ph
Gyrokinetic investigation of the nonlinear interaction of Alfvén instabilities and energetic-particle driven geodesic acoustic modes
本研究基于ASDEX Upgrade真实平衡位形，用ORB5代码开展陀螺动力学模拟，探究高能粒子驱动的阿尔芬模与测地声模带状结构的非线性相互作用，发现两种浓度区间的不稳定特性差异，并通过三波耦合机制给出理论解释。
2021-03-05 physics.plasm-ph
On radial geodesic forcing of zonal modes
本文用原始漂移波湍流模型分析了测地线曲率对磁化等离子体中带状模径向色散的局部和全局影响。在任何封闭的环形磁约束位形中，由于测地曲率的通量面平均值同为零，所以不能期望纬向流和测地声学模的净径向测地强迫。在测地线声学模活动的存在下，极轴伸长的纬向喷流可能发生径向运动。唯象地，带状模的径向传播表现出类似于量子凝聚体中第二声的经典特性。
2011-06-17 physics.plasm-ph
Saturation of energetic-particle-driven geodesic acoustic modes due to wave-particle nonlinearity
研究了能量粒子驱动测地声学模的非线性动力学。与全球gyrokinetic粒子在细胞代码ORB 5的数值分析进行，并解释与分析理论的结果，在密切的比较与理论的束等离子体不稳定性。只考虑轴对称模式，与波粒相互作用确定的非线性动力学。的饱和电场的线性增长率的二次缩放的情况下的利益。EP反弹频率计算作为EGAM频率的函数，并不依赖于本体温度的值。在接近饱和时，我们观察到从绝热到非绝热动力学的转变，即，频率啁啾率变得与谐振EP反弹频率相当。数值分析在这里进行与圆形通量表面的静电模拟，并忽略电子的动力学效应。
2017-09-18 physics.plasm-ph
Kinetic theory of geodesic acoustic modes in toroidal plasmas: a brief review
测地声学模（GAM）是环形等离子体特有的振荡带状结构，由于其调节微观双折射和相关反常输运的潜在能力，在过去几十年中得到了广泛的研究。本文综述了GAM的线性和非线性理论，重点介绍了动力学处理、系统非均匀性和真实的磁几何结构，以反映实际的实验条件。具体地说，在线性物理中，讨论了共振波粒相互作用，并将其应用于高能粒子的共振激发。本文将电致动广义相对论（EGAM）理论应用于实际器件，对实验观测进行了解释，并讨论了由于耦合到GAM连续体而引起的全局效应。同时，在非线性物理中，对微尺度非均匀性引起的GAM自发激发进行了综述，包括各种系统非均匀性的影响。在此基础上，构建了一个统一的GAM/EGAM理论框架。基于第一性原理的GAM/EGAM理论在这里回顾，因此，提供所需的工具的理解和解释的实验/数值结果。
2018-01-05 physics.plasm-ph
Decay of geodesic acoustic modes due to the combined action of phase mixing and Landau damping
测地声学模（GAM）是电场的振荡，其在托卡马克等离子体中的重要性是由于它们在湍流调节中的作用。本文采用解析理论和数值模拟的方法研究了GAM的线性无碰撞阻尼。相混合和朗道阻尼的综合效应被发现快速重新分配的GAM能量在相空间中，由于通过的离子的有限轨道宽度和级联的波数相混合的协同作用。当等离子体参数特性的现实托卡马克配置文件被认为是，GAM衰减时间被发现是一个数量级低于由于单独的朗道阻尼的衰减，并在某些情况下，由于与ITG模式的非线性相互作用的特征GAM驱动时间的相同数量级。特别是，径向模式结构的演变在这里进行了研究，并通过一个专用的初始值代码和诊断定量再现。
2016-08-11 physics.plasm-ph
Geodesic acoustic modes in a fluid model of tokamak plasma : the effects of finite beta and collisionality
本文从托卡马克边缘区的Braginskii方程出发，导出了一套完整的测地声学模（GAM）的非线性方程组，其中包括碰撞性、等离子体β以及粒子、动量和热量的外部源。局域线性分析表明，在径向波数$k_{r}$较低时，GAM频率随碰撞度的增加而增加，在径向波数$k_{r}$较高时，GAM频率随碰撞度的增加而减小. GAM频率也随着血浆β而降低。径向配置文件的GAM频率为两个托尔Supra拍摄，这是碰撞扫描的一部分，与这些计算进行比较。实验和理论之间的差异被观察到，这似乎是解释了一个有限的$k_{r}$的GAM通量表面平均密度$\langle n \rangle$和温度$\langle T \rangle$被假定为零。结果表明，这种协议是偶然的和自洽的包括$\langle n \rangle$和$\langle T \rangle$响应增强的分歧更多的$k_r$在高$k_{r}$。因此，线性GAM计算之间的差异（对于更“完整”的线性模型，如陀螺动力学也存在）可能无法通过简单地添加有限的$k_{r}$来解决。
2015-07-12 physics.plasm-ph
Cross-code gyrokinetic verification and benchmark on the linear collisionless dynamics of the geodesic acoustic mode
通过解析理论和回旋动力学数值模拟的比较，研究了托卡马克中测地声学模（GAM）的线性特性。被认为是依赖于安全因子的值，有限轨道宽度的离子的径向模式宽度，磁通量表面成形，和电子/离子质量比。等离子体分布的不均匀性（如密度，温度或安全系数），电磁效应，碰撞和少数物种的存在被忽略。此外，只考虑线性模拟，专注于本地动态。我们使用三种不同的gyrokinetic代码：拉格朗日（细胞中的粒子）代码ORB 5，欧拉代码GENE和半拉格朗日代码GYSELA。本文的主要目的之一是提供一个详细的比较的数值结果和分析理论，在制度，这是可能的。这有助于更好地理解线性GAM动力学在这些不同制度的行为，行为的代码，这是至关重要的，在未来的工作中，更多的物理是目前，和制度的有效性，每个特定的分析色散关系。
2017-05-18 physics.plasm-ph
Frequency Chirping of Energetic-Particle-Driven Geodesic Acoustic Modes in Tokamaks
De Vinci Higher Education, De Vinci Research Center（德芬奇高等教育中心，德芬奇研究中心）；Center for Nonlinear Plasma Science and C.R. ENEA Frascati（非线性等离子体科学中心与ENEA弗拉斯卡蒂研究中心）；Max Planck Institute for Plasma Physics（马克斯·普朗克等离子体物理研究所）
利用全局回旋动理学模拟研究高能粒子驱动测地声学模式（EGAM）的非线性频率啁啾，通过相空间带状结构诊断建立频率演化与共振粒子非线性动力学的直接对应。
2026-06-24 physics.plasm-ph
Nonlinear velocity redistribution caused by energetic-particle-driven geodesic acoustic modes, mapped with the beam-plasma system
研究了托卡马克装置中高能粒子（EP）驱动测地声学模（EGAM）的非线性动力学特性，并与束流-等离子体系统（BPS）作了比较。EGAM的研究与全球gyrokinetic（GK）的粒子在细胞代码ORB 5，处理热离子和EP（在这种情况下，快离子）作为GK和忽略电子的动力学效应。EGAM非线性动力学只考虑了波粒非线性。BPS的研究与一维代码的热等离子体被视为一个线性电介质，和EP（在这种情况下，快电子）与n体哈密顿制剂。描述了EGAM和BPS之间的一对一映射。重点是理解和预测EP在相空间中的再分布。我们在这里确定两个distint制度的映射：在低驱动制度，BPS映射与EGAM被发现是完整的，在高驱动制度，EGAM动态和BPS动态被发现是不同的。描述的过渡与一个不可忽略的频率啁啾的存在下，这会影响EGAM，但不是BPS，上述确定的驱动阈值。可以通过向BPS模型添加ad-hoc频率修改来解决差异。作为主要结果，给出了共振速度附近速度重分布的非线性宽度的预测公式。
2018-08-20 physics.plasm-ph
The theoretical study on intermittency and propagation of geodesic acoustic mode in L- mode discharge near tokamak edge
通过一个系统发展的理论，我们证明了[Y. Z. Zhang，Z. Y. Liu，T. Xie，S. M. Mahajan和J. Liu，Physics of Plasmas 24，122304（2017）]与托卡马克中观察到的测地声学模式（GAM）的间歇性激发和传播高度相关。虽然许多数值模拟观察到的现象，这是第一个理论，揭示了GAM间歇性激发和传播背后的物理机制。前面的工作是基于与环形离子温度梯度（ITG）模式相关的微观湍流和基于板的带状流唯象模型。当系统中引入全环面效应时，出现了两个分支的纬向流：环面修正的低频纬向流（TLFZF）和GAM，这就需要对GAM和TLFZF进行统一的研究。事实上，我们观察到的过渡（衰变）从空穴到瞬子是由漂移波的径向群速度的快速过零触发，并被发现是强烈相关的GAM发病。因此，在数值实验中确定了在真实机器中观察到的间歇性GAM所特有的许多功能。结果将以图形和电影的形式显示;首先是单个中心有理曲面，然后是耦合的多个中心有理曲面。首先显示的周期性爆发消失，取而代之的是不规则的，更类似于GAM实验中观察到的间歇性特征。
2020-10-10 physics.plasm-ph
The intermittent excitation of geodesic acoustic mode by nonlinear Instanton of electron drift wave envelope in L-mode discharge near tokamak edge
在纬向流存在下，漂移波包络的演化有两个不同的阶段。一个长寿命的驻波相，我们称之为Caviton，和一个短寿命的行波相（在径向方向），我们称之为Instanton。对于由离子温度梯度模式（ITG）驱动的漂移波湍流，这两个阶段的动力学在[Zhang Y Z，Liu Z Y，Xie T，Mahajan S M and Liu J 2017 Physics of Plasmas 24 122304]中显示。在本文中，我们证明了当湍流沿电子方向旋转时，ITG湍流的动力学性质很容易被复制;我们的模型计算特别处理了著名的δ_e模型中的环形电子漂移波（EDW）。虽然基本的计算是在平行的ITG对应，更多的重点放在这里的瞬时子的运动，在托卡马克中观察到的几个突然的现象，如间歇性激发的测地线声学模式（GAM）在本文中所示，可以归因于瞬时子的突然和快速的径向运动。计算得出了瞬子的定义特征：它在跃迁后立即开始为线性行波。然后，随着频率一直增加到20 kHz，它演变到非线性阶段。纬向流方程对雷诺应力的调制会引起GAM的共振激发。由于反应区中多个中心有理表面之间的随机相混合，显示了不连续性。
2021-03-09 physics.plasm-ph
Nonlinear dynamics of energetic-particle driven geodesic acoustic modes in ASDEX Upgrade
托卡马克中的湍流产生径向剪切带状流。由于磁场曲率的作用，出现了它们的振荡对应物测地声学模（GAM）。各向异性的高能粒子（EP）可以驱动GAM不稳定，导致形成全局径向结构，称为EGAM。EGAM可以通过无碰撞的波粒相互作用将EP能量重新分配给体等离子体。以这种方式，EGAM可能有助于等离子体加热。因此，研究EGAM的性质，特别是在速度空间中的性质，对于精确理解托卡马克等离子体中的输运现象是必要的。在这项工作中，EGAM的非线性动力学不考虑模式与湍流的相互作用的模式粒子共振（MPR）的诊断实施的帮助下，在全球gyrokinetic粒子在细胞代码ORB5。ASDEX升级放电被选为本次调查的参考案例，由于其丰富的EP非线性动力学。实验相关的磁场配置，热物种的配置文件和EP密度配置文件采取EGAM啁啾建模和可用的经验数据的比较。同样的磁配置被用来探索能量转移的模式，从高能粒子的热等离子体，包括动力学电子效应。对于一个给定的EGAM水平的等离子体加热的模式可以显着增强通过改变EP参数。电子动力学降低了EGAM饱和幅度，从而降低了等离子体加热，即使模式将其能量传递给热离子比电子多得多。
2020-03-27 physics.plasm-ph
Investigation of the specific plasma potential oscillations with geodesic acoustic mode frequencies by heavy ion beam probing
在T-10托卡马克装置（R= 150 cm，a = 30 cm）上，用重离子束探针（HIBP）诊断，在离轴ECRH（B = 2.33T，Ip= 220 kA，r_ECRH=12 cm）区，研究了频率为15-30 kHz的特定振荡。先前的OH区实验表明，“20 kHz”模式主要是电势起伏。这些振荡在HIBP、朗缪尔探针和反射计的信号上可见。它们将引起极向旋转的波动，即m=0的扭转等离子体振荡，称为纬向流。HIBP样品体积位于r = 24 - 29 cm。观察到在OH和ECRH区，电势振荡的功率谱都是孤立的准单色峰，对比度范围为3-5。“20 kHz”模式的频率在观察区域内变化;它在22-24厘米处从20 kHz到28-29厘米处的13-15 kHz逐渐减小。在ECRH接通之后，频率增加，与电子温度Te的增长相关，通过在最近的弦24 cm上的2次ECE谐波测量。分析表明，“20 kHz”模式的频率随局部T_e变化：f_20 ~ T_e**1/2，这类似于测地声学模式（GAM）的理论标度：f_GAM ~ c_s/R ~ T_e**1/2，其中cs是声速。绝对频率接近GAM值，在一个因子内（1.12-1.5）。
2004-10-19 physics.plasm-ph
Soliton generation and drift wave turbulence spreading via geodesic acoustic mode excitation
本研究推导环几何中漂移波与测地声模的非线性动力学两场方程，揭示线性增长与完全非线性两阶段特征，发现孤子结构增强湍流扩展并可引发芯部-边缘相互作用和非局域输运。
2021-06-08 nlin.PS physics.plasm-ph
Modulational instability of Geodesic-Acoustic-Mode packets
本文利用非线性薛定谔方程和 ORB5 回旋动理学模拟研究测地声模波包的调制不稳定性，揭示朗道阻尼对高谱分量的抑制会显著阻碍不稳定性发展。
2024-09-30 physics.plasm-ph
Radial propagation of geodesic acoustic modes
GAM群速度的估计从径向自由能通量的比率，总的自由能应用回旋和双流体理论。这种方法比直接计算群速度的方法更鲁棒，并且可以推广到包括额外的物理学，例如磁几何学。用陀螺动力学程序GYRO [J. Candy和R. E. Waltz，J. Comp. Phys. 186，pp. 545-581（2003）]、双流体代码NLET [K. Hallatschek和A. Zeiler，Physics of Plasmas 7，pp. 2554-2564（2000）]和分析计算。在讨论实验观察到的GAM活动的窗口以及线性理论和实验GAM频率之间的匹配时，必须记住GAM传播。
2009-10-21 physics.comp-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Anisotropic spectra of acoustic type turbulence
本文研究了由空间随机分布的激波所产生的声学型湍流的谱问题。我们发现，对于弱各向异性的湍流，这种谱在$k$ -空间中具有与Kadomtsev-Petviashvili（KP）谱相同的依赖性：$E(k)\sim k^{-2}$。然而，频谱总是具有下降的$\sim ω^{-2}$，与各向异性无关。在强各向异性的情况下，能量分布相对于波矢量采取各向异性的依赖性，形成在大$% k $区域的喷流类型的频谱。
2008-04-22 physics.geo-ph physics.plasm-ph
Precursor Solitons in Plasma Flow Past Charged Obstacles: Role of Obstacle Bias and Ion Temperature Anisotropy
Physical Research Laboratory（物理研究实验室）
通过二维静电PIC模拟，研究等离子体流经吸收性带电障碍物时离子声波前驱孤子的形成，发现离子温度各向异性可在朗道阻尼抑制孤子的条件下促进前驱结构生成，正偏压板产生上游密度脉冲，负偏压板仅产生尾迹响应。
2026-06-02 physics.plasm-ph
Collisionless zonal-flow dynamics in quasisymmetric stellarators
研究准对称仿星器对环向密度扰动的无碰撞响应，推导了Rosenbluth-Hinton剩余流几何因子的解析表达式，并通过GTC代码验证，揭示了仿星器几何参数与湍流输运水平的潜在关联。
2024-12-15 physics.plasm-ph
Effect of temperature anisotropy on various modes and instabilities for a magnetized non-relativistic bi-Maxwellian plasma
利用均匀无碰撞磁化等离子体的动力学理论，对等离子体波和不稳定性作了进一步的评述，讨论了广义相对论介电张量的各向异性响应和任意分布函数的Onsager对称性。通常，我们观察到，对于这样的等离子体，只有那些磁场扰动垂直于环境磁场的电磁模式，即，B1 \perp B 0受各向异性的影响。然而，在斜传播中，所有模式都表现出这种各向异性效应。考虑非相对论性双麦克斯韦分布，在适当条件下研究广义介电张量的相关分量，导出了各种模式和不稳定性的色散关系。我们表明，只有电磁R-和L-波，那些来自他们和O-模式的热各向异性的影响，因为它们满足所需的条件B1 \perpB 0。相反，垂直传播的X模和由其衍生的模式（纯横向X模和伯恩斯坦模式）则没有这种效应。在一般情况下，我们注意到，热各向异性修改通过平行声学效应的平行传播模式，而它修改通过Larmor半径效应的垂直传播模式。在斜向传播的动力学阿尔芬波，热各向异性的影响的动力制度比它影响的惯性制度。广义快模表现出两种不同的声学效应，一种是在平行于环境磁场的方向上，另一种是在垂直于环境磁场的方向上。我们讨论了所有这些传播特性，并提出了图形插图。
2012-05-31 astro-ph.SR math-ph math.MP
