左右旋低頻阿爾芬波非共振加熱比對(duì)研究.pdf

1、阿爾芬波加熱等離子體在核聚變與空間等離子體的研究中是十分重要的研究課題。例如,在聚變等離子體中的射頻波加熱；空間等離子體中,阿爾芬波對(duì)離子的加熱。在先前研究中,認(rèn)為等離子體比壓β較小時(shí),低頻阿爾芬波與離子非共振相互作用可以忽略不計(jì)目前理論研究發(fā)現(xiàn),若考慮高階非線(xiàn)性后,低頻阿爾芬波與離子之間非共振相互作用是不能忽略的。
　　本文使用試粒子(test particle)模擬方法,研究左右旋阿爾芬波經(jīng)由非共振相互作用加熱低β等離子體,比

2、較不同極化阿爾芬波對(duì)等離子體加熱效果的影響。研究結(jié)果表明：在頻率對(duì)單支不同極化阿爾芬波加熱等離子體的研究中,對(duì)于較高頻率的單支左右旋低頻阿爾芬波,左旋波與離子相互作用強(qiáng)于右旋波；而在較低頻條件下,左旋波同離子相互作用與右旋波基本相同。在低頻左右旋阿爾芬波加熱kappa分布離子的研究中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)κ越小,垂直加熱效果越不顯著,加熱后溫度趨于各向同性,左旋波與右旋波加熱效果趨于一致；當(dāng)κ增大時(shí),在垂直方向加熱效果明顯提升,呈現(xiàn)各向異性,左旋加速

3、效率高于右旋；當(dāng)κ=∞時(shí),加熱效果最好且溫度各向異性差異最大。在雙波加熱等離子體研究中,左右旋雙支波經(jīng)由非共振作用對(duì)離子在垂直方向與平行方向都得到加熱,且呈現(xiàn)溫度各向異性。相位差的改變使加熱效果呈近似正弦變化曲線(xiàn),但變化幅度不顯著。
　　對(duì)于單支波，頻率的變化以及離子速度分布的改變，都將影響左旋波與右旋波加熱效果。對(duì)于雙波，相位差的不同也將影響加熱效果。研究表明，左旋波與右旋波同離子非共振相互作用隨阿爾芬波頻率，離子速度分布以及兩