电子磁流体理论适合于描述小尺度与快变的等离子体物理现象。利用电子磁流体理论和Vlasov动力学方法,分别研究了导向场梯度、各向异性的电子压强等各种因素对快速无碰撞磁场重联的影响,并推导了无碰撞撕裂模从线性到非线性的时间演化方程。 快速无碰撞磁场重联的产生机制一直没能得到解决。通过这方面的研究,进一步了解快速无碰撞磁场重联的一些基本性质,并阐述了存在导心场的无碰撞磁场重联的产生机制,分析了惯性和压强引起无碰撞磁场重联的条件,这对进一步探索无碰撞磁场重联机制提供参考。利用电阻磁流体力学理论和漂移动力学理论相结合的混合模型,研究了快粒子与撕裂模不稳定性的相互作用。发现通行快离子对撕裂模不稳定性的影响依赖于通行方向,且与快离子的动量有密切关系。通行离子通过提供额外的动量沉积或来源来影响撕裂模稳定性。快粒子物理行为与撕裂模不稳定性是国际热核聚变实验堆(ITER)计划实现高性能自持“燃烧”等离子体和稳态运行的两个关键物理问题。该问题的研究,有助于了解了快离子影响撕裂模不稳定性的物理机制。这对进一步探索ITER以及未来的托卡马克聚反应堆中快粒子对撕裂模不稳定性的影响和控制方法有重要的意义。
英文主题词tearing modes;fast particles;electron magnetohydrodynamics