多離子成分等離子體中的線性和非線性離子溫度梯度模研究.pdf

1、托卡馬克中的等離子體是一種復(fù)雜的體系，很多不穩(wěn)定性會(huì)影響約束。影響等離子體約束的主要物理過(guò)程包括磁流體平衡及其不穩(wěn)定性，雜質(zhì)輻射，電子和離子的反常輸運(yùn)等。如何解釋反常輸運(yùn)是托卡馬克理論面臨的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。離子溫度梯度驅(qū)動(dòng)的湍流是等離子體中產(chǎn)生反常離子熱輸運(yùn)的主要原因。長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于離子溫度梯度模各方面的研究一直是人們所感興趣的問(wèn)題。 本文研究含有多種離子成分的等離子體中，離子溫度梯度的線性和非線性模。以流體模型為主要研究方法，討論

2、了不同離子成分和等離子體參數(shù)對(duì)各種不穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。 在第一章中，簡(jiǎn)要介紹了離子溫度梯度模的存在、特點(diǎn)、研究?jī)?nèi)容和進(jìn)展，介紹了主要的研究方法和結(jié)果。 在第二章中，采用流體模型和動(dòng)力學(xué)模型研究了多離子成分背景下等離子體漂移波不穩(wěn)定性和各種離子成分的關(guān)系，特別給出了存在兩種離子時(shí)的局域線性不穩(wěn)定性條件，同時(shí)研究了不穩(wěn)定性存在時(shí)增長(zhǎng)率和η值的關(guān)系。 在第三章中，采用離子溫度梯度?；玖黧w方程組研究了多離子成分等

3、離子體中存在有限離子溫度梯度時(shí)可能存在的一種非線性相干結(jié)構(gòu)偶極渦旋。我們還利用數(shù)值方法研究了各種離子荷電，質(zhì)量，成分對(duì)渦旋參數(shù)的影響。 在第四章中，我們研究了等離子體中存在橫向剪切流時(shí)，線性的離子溫度梯度模的時(shí)間演化以及剪切流和離子成分的影響。我們還研究了當(dāng)存在橫向剪切流時(shí)可能激發(fā)的一種新的非線性穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)--三極渦旋，利用“非模方法”研究渦旋中心的二次激發(fā)時(shí)間演化和受各種參數(shù)的影響。 在第五章中研究了多離子成分等離子體中