Распространение Сюй - Википедия - Hsu diffusion

Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста помоги Улучши это или обсудите эти вопросы на страница обсуждения. (Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны) Эта статья может быть сбивает с толку или неясно читателям. Пожалуйста, помоги нам прояснить статью. Возможно обсуждение этого вопроса на страница обсуждения. (Сентябрь 2013) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) Эта статья может быть слишком техническим для большинства читателей, чтобы понять. Пожалуйста помогите улучшить это к сделать понятным для неспециалистов, не снимая технических деталей. (Сентябрь 2013) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

То, как перенос плазмы уменьшается из-за силы внешнего магнитного поля, представляет собой серьезную проблему при изучении магнитного удержания термоядерной плазмы. В диффузия плазмы могут быть классифицированы по классическая диффузия из B⁻² масштабирование, Диффузия Бома предположил, что следует B⁻¹ масштабирование, и Сюй диффузия из B^−3/2 масштабирование.^[1] Здесь B - внешнее магнитное поле.

Низкочастотные флуктуирующие электрические поля могут заставить частицы выполнять дрейф ExB. Из-за дальнодействующего характера кулоновского взаимодействия время когерентности электрического поля достаточно велико, чтобы обеспечить практически свободное перемещение частиц через силовые линии. Таким образом, когда не существует другого механизма декогеренции, транспорт был бы единственным механизмом, ограничивающим выполнение своего собственного курса и приводящим к Диффузия Бома масштабирования 1 / B в 2D-подобной плазме.^[2][3][4]

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

Поскольку циклотронная гармоника согласована с вращением частицы, она фактически стационарна, если смотреть на частицы, но ослаблена эффектом конечного ларморовского радиуса (FLR), т.е. е., я₁(λ) e^λ~ λ≡k_⊥²ρ²<< 1 в тепловом спектр колебаний, где k_⊥ - волновое число, перпендикулярное магнитному полю, а ρ≡v_th/ Ω - гирорадиус плазмы, v_th тепловая скорость и Ω гирочастота. При параллельной декогеренции, характеризующейся 1 / k_||v_th , и перпендикулярное диффузионное затухание, характеризующееся k_⊥²D, находятся в одном масштабе времени, а именно Ω >> k_⊥²D ~ 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 составляет долю тепловой энергии частицы, определяемой выражением δE²~ ε_пп₀k_BT, где ε_п - параметр плазмы. Следовательно, перенормированное значение D дает Сюй диффузия из 1 / B^3/2 масштабирование.

Смотрите также

• Диффузия Бома
• Классическая диффузия
• Распространение плазмы

Рекомендации