Распространение Хсу

Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти вопросы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения ) Эта статья может быть запутанной или непонятной для читателей . Помогите пожалуйста разобраться в статье . На странице обсуждения может быть обсуждение этого вопроса . ( Сентябрь 2013 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это шаблонное сообщение ) Эта статья может быть слишком технической, чтобы ее могло понять большинство читателей . Пожалуйста , помогите улучшить его , чтобы он был понятен неспециалистам , не удаляя технических деталей. ( Сентябрь 2013 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это шаблонное сообщение ) ( Узнайте, как и когда удалить это шаблонное сообщение )

То, как перенос плазмы уменьшается силой внешнего магнитного поля, вызывает большую озабоченность при изучении магнитного удержания термоядерной плазмы. Плазменная диффузия может быть классифицирована как классическая диффузия с масштабированием B- ^{2 ,} диффузия Бома , которая, как предполагается, следует масштабированию B- ¹ , и диффузия Хсу ^с масштабированием B -3/2 . ^[1] Здесь B — внешнее магнитное поле.

Низкочастотные флуктуирующие электрические поля могут вызывать дрейф ExB частиц. Из-за дальнодействующего характера кулоновского взаимодействия время когерентности электрического поля достаточно велико, чтобы обеспечить практически свободный поток частиц через силовые линии. Таким образом, когда не существует другого механизма декогеренции, перенос будет единственным механизмом, ограничивающим ход своего собственного течения и приводящим к бомовской диффузии масштабирования 1/B в двумерной плазме. ^{[2] [3] [4]}

В трехмерной плазме параллельная декогеренция (декогеренция вдоль силовой линии) достаточно значительна, чтобы свести перенос дрейфов ExB только к классической диффузии. ^[5] Однако существуют циклотронные гармоники, которые могут вызывать резонансную диффузию в пространстве скоростей, приводящую к неограниченному увеличению ларморовского радиуса и диффузии частиц. Сюй, Ву, Агарвал и Рю в 2013 году предложили этот эффективный механизм диффузии за счет комбинированных эффектов дрейфа ExB и циклотронного резонанса.

Поскольку циклотронная гармоника гармонирует с вращением частицы, она эффективно стационарна с точки зрения частиц, но ослаблена эффектом конечного ларморовского радиуса (FLR), т. е . I ₁ (λ)e ^λ ~λ≡k _⊥ ² ρ ² <<1 в спектре тепловых флуктуаций , где k _⊥ — волновое число, перпендикулярное магнитному полю, ρ≡v _th /Ω — гирорадиус плазмы, v _th — тепловая скорость, Ω — гирочастота. При параллельной декогеренции, характеризуемой 1/k _|| v _th и перпендикулярное диффузионное затухание, характеризующееся k _⊥ ²D, находятся в одном временном масштабе, а именно Ω>>k _⊥ ² D~k _|| v _th >>ν _c , это приводит к коэффициенту диффузии

${\displaystyle D=<\Delta v\Delta \tau \Delta a\Delta \tau >\sim \left({\frac {c\,\delta E_{\perp }}{B}}\right)\left(k_{\perp }^{2}\,D\right)^{-1}\left({\frac {k_{\perp }^{2}mv_{th}^{2}c^{2}\,\delta E_{\perp }}{qB^{2}}}\right)\left(k_{\parallel }\,v_{th}\right)^{-1}.}$

Энергия электрического поля тепловых флуктуаций представляет собой долю тепловой энергии частицы, определяемую выражением δE ² ~ε _p n ₀ k _B T, где ε _p – параметр плазмы. Таким образом, перенормированное значение D дает диффузию Hsu в масштабе 1/B ^3/2 .

Смотрите также

• диффузия Бома
• Классическая диффузия
• Плазменная диффузия

использованная литература