Дрейфово-волновой транспорт частиц плазмы - page 6

выражение для
˜
D
?
, окончательно получим
˜
D
?
= 2
π
˜
a
2
k
B
T
qL
n
B
0
λ
?
= 2
π
˜
a
L
N
˜
a
λ
?
k
B
T
qB
0
,
(3)
λ
?
— длина волны, распространяющейся перпендикулярно магнитно-
му полю в направлении
Oy
.
Эта формула подобна формуле Бома. Особенностью является на-
личие характеризующих дрейфовую волну параметров — амплитуды
и длины волны, а также характерная длина неоднородности
L
n
. Ин-
тересно сравнить структуру этой формулы со структурой формулы
коэффициента диффузии разреженного газа
D l
p
h
v
i
(здесь
l
p
длина свободного пробега частиц,
h
v
i
— средняя тепловая скорость).
В рассматриваемом случае, вместо кинетических параметров молекул
газа, в формуле присутствуют параметры дрейфовой волны: амплитуда
˜
a
и средняя скорость ее поперечного смещения
a/L
n
)(
k
B
T/λ
?
qB
0
)
.
Таким образом, с одной стороны, имеется формальная аналогия двух
рассматриваемых процессов. С другой, если диффузия есть процесс
случайного блуждания, то рассматриваемый процесс в рамках форму-
лируемой модели является существенно упорядоченным.
Наличие в формуле для коэффициента диффузии амплитуды волны
делает ее более гибкой; в принципе, это открывает возможность учи-
тывать влияние различных условий на транспорт (перекрещенность
силовых линий магнитного поля при переходе вдоль
Ox
из одного
слоя в другой (шир), сильное радиальное электрическое поле и др.).
Величину
˜
a
можно связать с известными данными эксперимента
по определению относительных флуктуаций в плазме
δn/n
0
[1] сле-
дующим приближенным соотношением:
δn
n
0
=
˜
a
n
0
dn
0
dx
=
˜
a
L
n
,
или
˜
a
=
δn
n
0
L
n
.
Характерные значения (
δn/n
0
)
для токамака
TEXT
приведены в рабо-
те [1]. Они составляют
δn/n
0
10
2
. . .
10
1
при
L
n
0
,
3
м. Соот-
ветствующая величина
˜
a
3
10
3
. . .
3
10
2
м. Учитывая, что ве-
личина циклотронного радиуса ионов для этой установки составляет
1
,
5
10
3
м, получаем, что
˜
a
(2
. . .
20)
ρ
ci
. Подобные соотношения
получаются и при использовании плазменных параметров токамака
TFTR
[1]. Представленные оценки показывают, что численные вели-
чины коэффициента диффузии по формуле (3) несколько ниже (до
одного порядка величины) значений
D
?
, полученных по формуле (1),
26
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2007. № 2
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12,13,14
Powered by FlippingBook