電流片中的不穩(wěn)定性的研究.pdf

1、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文電流片中的不穩(wěn)定性的研究姓名：胡友俊申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：等離子體物理指導(dǎo)教師：楊維纮陳銀華20090401摘要性程度下，其影響遠(yuǎn)小于電子。我們構(gòu)造了一種分布函數(shù)各向異性的電流片，我們稱之為KappaMaxwell電流片。這種電流片在平行磁場(chǎng)方向上的速度分布是Maxwell分布，而在垂直磁場(chǎng)上是Kappa分布。這種電流片具有內(nèi)在的各向異性特點(diǎn)，且可以通過(guò)改變譜指數(shù)K的值來(lái)改變各向異性程度，我們用這種電流片模

2、型來(lái)描述實(shí)際模擬中觀測(cè)到的電子分布函數(shù)的各向異性。我們計(jì)算了這種電流片中的撕裂模的增長(zhǎng)率，結(jié)果表明，這種電流片中的撕裂模的增長(zhǎng)率遠(yuǎn)大于各向同性情況，且增長(zhǎng)率隨著譜指數(shù)的降低而增加。而撕裂模的最大增長(zhǎng)率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)位置隨著譜指數(shù)的降低而趨于短波。各章的主要內(nèi)容如下：第一章給出了構(gòu)造等離子體電流片平衡位形的方法，并給出了Harris電流片，Kappa電流片模型的構(gòu)造過(guò)程，進(jìn)而我們提出了一種混合電流片模型：KappaMaxwell電流片模型。

3、第二章給出了處理電流片線性本征模的基本方法，其中包括：未擾動(dòng)軌道的周期性，未擾軌道積分的計(jì)算，擾動(dòng)場(chǎng)的基函數(shù)展開(kāi)，積分微分方程的本征值問(wèn)題的處理。第三章研究了電流片中的無(wú)碰撞撕裂模不穩(wěn)性，計(jì)算了不穩(wěn)定性的色散關(guān)系，模結(jié)構(gòu)和參數(shù)依賴。首先研究了溫度各向同性的H枷s電流片中的撕裂模，并把結(jié)果和文獻(xiàn)中的結(jié)果比較。然后我們研究了溫度各向異性對(duì)撕裂模的影響。結(jié)果表明，電子的溫度各向異性在冗上疋。時(shí)，對(duì)撕裂模是解穩(wěn)作用，而在瓦上五l的溫度各向異性對(duì)

4、撕裂模起促進(jìn)作用。第四章研究了Kappa電流片中的漂移扭曲模，計(jì)算了模式的增長(zhǎng)率，模結(jié)構(gòu)，和參數(shù)依賴。結(jié)果表明，此種情況下的漂移扭曲模的性質(zhì)和Harris電流片中的對(duì)應(yīng)模式性質(zhì)相似，但增長(zhǎng)率小于Harris電流片中的對(duì)應(yīng)模式，這一點(diǎn)和上一章中關(guān)于撕裂模的結(jié)果相同。，在第五章中，我們?cè)诰钟蚶碚摰目蚣芟?，研究了電流片中的背景等離子體對(duì)低雜漂移不穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明，背景等離子體抑制低雜漂移模的增長(zhǎng)，并使其實(shí)頻降低。這一章中所用的方法與前兩