Hsu difúze - Hsu diffusion - Wikipedia

Tento článek má několik problémů. Prosím pomozte vylepši to nebo diskutovat o těchto otázkách na internetu diskusní stránka. (Zjistěte, jak a kdy tyto zprávy ze šablony odebrat) tento článek možná matoucí nebo nejasné čtenářům. Prosím, pomoz nám objasnit článek. O tom by mohla být diskuse diskusní stránka. (září 2013) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) tento článek může být pro většinu čtenářů příliš technická na to, aby tomu rozuměli. Prosím pomozte to vylepšit na aby to bylo srozumitelné pro neodborníky, aniž by byly odstraněny technické podrobnosti. (září 2013) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

To, jak je transport plazmy snížen silou vnějšího magnetického pole, je velkým problémem při studiu magnetického omezení fúzního plazmatu. The difúze plazmy mohou být klasifikovány podle klasická difúze B.⁻² škálování, Bohmova difúze domníval se, že bude následovat B.⁻¹ škálování a Hsu difúze B.^−3/2 škálování.^[1] Zde B je vnější magnetické pole.

Nízkofrekvenční kolísající elektrická pole mohou způsobit, že částice provedou drift ExB. Vzhledem k povaze Coulombovy interakce na velké vzdálenosti je doba koherence elektrického pole dostatečně dlouhá, aby umožnila prakticky volný tok částic přes siločáry. Pokud tedy neexistuje žádný jiný mechanismus dekoherence, transport by byl jediným mechanismem, který by omezil běh vlastního kurzu a vyústil v Bohmova difúze měřítka 1 / B ve 2D plazmě.^[2][3][4]

Ve 3D plazmě je paralelní dekoherence (dekoherence podél siločáry) natolik významná, aby se snížil transport ExB driftů pouze na klasickou difúzi.^[5] Existují však cyklotronové harmonické, které mohou způsobit difúzi rezonance v rychlostním prostoru, což vede k neomezenému zvětšení Larmorova poloměru a difúzi částic. Hsu, Wu, Agarwal a Ryu v roce 2013 navrhli tento účinný difúzní mechanismus kombinovanými účinky driftu ExB a cyklotronové rezonance.

Jelikož je cyklotronová harmonická v souladu s gyrací částic, je účinně stacionární, jak je vidět z částic, ale oslabená účinkem konečného Larmorova poloměru (FLR), tj. E., Já₁(λ) e^λ~ λ≡k_⊥²ρ²<< 1 v termálu fluktuační spektrum, kde k_⊥ je číslo vlny kolmé na magnetické pole a ρ≡v_th/ Ω je plazmový gyroradius, v_th tepelná rychlost a Ω gyrofrekvenční. Když paralelní dekoherence, charakterizovaná 1 / k_||proti_th , a kolmé difúzní tlumení, charakterizované k_⊥²D, jsou na stejné časové stupnici, jmenovitě Ω >> k_⊥²D ~ k_||proti_th>> ν_C, vede k difúznímu koeficientu

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

Energie elektrického pole tepelných fluktuací je zlomkem tepelné energie částice dané δE²~ ε_strn₀k_BT, kde ε_str je parametr plazmy. Proto renormalizovaná hodnota D dává Hsu difúze z 1 / B^3/2 škálování.

Viz také

• Bohmova difúze
• Klasická difúze
• Plazmová difúze

Reference