【摘 要】
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由温度梯度导致的微观不稳定性对解释磁约束等离子体中的反常输运现象有着重要的意义。其中,高比压下等离子体形状对于温度梯度模的研究是当前等离子体理论研究中的前沿课题之一。本文利用回旋动理学方法,采用局域平衡模型,在已有圆截面下的特征模积分方程基础上发展了一套适用于研究有限环径比、非圆截面、高比压等离子体中温度梯度模的特征模积分方程,并升级了计算代码。此模型中包含了磁场曲率和梯度漂移、平行渡越效应、有限
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由温度梯度导致的微观不稳定性对解释磁约束等离子体中的反常输运现象有着重要的意义。其中,高比压下等离子体形状对于温度梯度模的研究是当前等离子体理论研究中的前沿课题之一。本文利用回旋动理学方法,采用局域平衡模型,在已有圆截面下的特征模积分方程基础上发展了一套适用于研究有限环径比、非圆截面、高比压等离子体中温度梯度模的特征模积分方程,并升级了计算代码。此模型中包含了磁场曲率和梯度漂移、平行渡越效应、有限拉莫尔半径效应及与有限比压相联系的电磁效应,没有考虑俘获粒子效应。本文首先研究了静电假设下电子温度梯度模（ETG）受拉长比κ,环径比A ,沙夫拉诺夫位移梯度（?）R0/（?）r和三角形变δ四个形状参数的影响,并对临界电子温度梯度阈值受拉长比κ和环径比A的影响分别做了研究。而后研究了电磁ETG模受比压和等离子体形状参数的影响。研究结果显示,比压的增大对ETG模有很好的稳定作用,而高比压下等离子体形状参数对ETG模的影响规律与静电假设下的影响规律基本一致。研究发现:增大拉长比对ETG模的稳定作用或解稳定作用与波长有关;减小环径比对ETG模有很好的稳定作用;沙夫拉诺夫位移梯度对ETG模的影响较小,其对ETG模的稳定作用和解稳定作用也与波长有关;增大三角形变在长波长区域对ETG模有微弱的稳定作用,而在短波长区域增大三角形变对ETG模有解稳定作用;大部分情况下,随形状参数的变化,较长波长处的增长率减小和临界ETG阈值的提高保持一致。
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