Kinetic Theories of Geodesic Acoustic Modes：Radial Structure,Linear Excitation by Energetic Particles and Nonlinear Saturation＇.pdfVIP

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2015-09-04 发布于湖北
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Kinetic Theories of Geodesic Acoustic Modes：Radial Structure,Linear Excitation by Energetic Particles and Nonlinear Saturation＇.pdf

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PlasmaScienceandTechnology,Vo1．13，No．3，Jun2011 K ineticTheoriesofGeodesicAcousticM odes：RadialStructure， LinearExcitation by EnergeticParticlesand NonlinearSaturation QIUZhiyong(仇志勇)，FulvioZONCA，一，CHENLiu(陈骝)，。 InstituteforYhsionTheoryandSimulation，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China 。AssociazioneEuratom-ENEA sullaFusione，C．P．65一I-00044一Frascati，Italy 。Dept ． ofPhysicsna dAstronomy,Univ．ofCalifornia，IrvineCA 92697-4575，USA AbstractGeodesicacousticmodes(GAMs)areoscillatingzonalmodestructuresuniqueto toroidalplasmasandarecapableofregulatingmicroscopicturbulenceandassociatedtransports． Inthispaper，threeimportantaspectsofGAM dynamicsareinvestigated，namely (1)GAM continuousspectrum anditsmodeconversiontokineticGAM (KGAM)；(2)linearexcitation ofenergeticparticleinducedGAM (EGAM)anditscouplingtotheGAM continuum，and(3) nonlinearsaturationofEGAM viawaveparticletrapping．TheanalogybetweentheGAM．EGAM dynamicsandthewellknownbeam．plasmainstabilityarealsodiscussed． Keywords：geodesicacousticmode，continuum，energeticparticles，waveparticletrapping PACS：52．35．Fp，52．35．Qz，52．55．Tn 1 Introduction theGAM modeequation via fluid theory isderived， theexistenceoftheGAM continuousspectrum isde— GeodesicacousticmodesfGAMs1t1]aretoroidally mostrated and thephysicsassociatedwith it such as symmetric normalmodesunique totoroidalplasmas phase mixing and mode conversion to kinetic GAM with a modestructurethatisnearly poloidally sym— fKGAM1arestudied indetail． Insection3thedis— metric．GAMsarepredominantlyelectrostaticmodes，