Поверхность потока

Часть поверхности потока (желтая) и магнитная ось (черная). Магнитный поток, проходящий через красную и синюю поверхность, называется полоидальным и тороидальным потоком соответственно. Кроме того, на поверхности потока существует рациональная линия магнитного поля (зеленый).

В слиянии магнитного удержания поверхность потока - это поверхность, на которой лежат линии магнитного поля. Поскольку магнитное поле не имеет дивергенции (и магнитные нули нежелательны), теорема Pincare-Hopf подразумевает, что такая поверхность должна быть либо тором , либо узел . На поверхностях потока Tokamak и Stellarator имеют тороидальные фигуры, тогда как более экзотический узел ^{[ 1 ]} имеет завязанную поверхность потока. Поверхности потока обычно характеризуются полойдальным магнитным потоком или тороидальным магнитным потоком. Полоидный поток - это магнитный поток, проходящий через ленту, идущую от магнитной оси (центра устройства) к поверхности потока, а тороидальный поток - это магнитный поток, проходящий через круг, который окружает магнитную ось. Общий поток, проходящий через саму поверхность потока, равен нулю, поскольку линии магнитного поля повсюду касаются поверхности.

Поверхности потока могут быть либо рациональными, либо иррациональными, в зависимости от поведения линий магнитного поля на поверхности потока. Рациональные поверхности имеют линии магнитного поля, которые являются периодическими; Линия магнитного поля закрывается на себя. И наоборот, иррациональные поверхности имеют линии магнитного поля, которые не закрываются на себя, а линия магнитного поля прослеживает всю поверхность потока (линия магнитного поля произвольно приближается к каждой точке на поверхности потока). Рациональные магнитные поверхности очень чувствительны к возмущениям и могут выродиться в магнитные острова. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Поверхности потока не гарантируют; Линия магнитного поля может заполнить громкость хаотично . ^{[ 4 ]} Теория линий магнитного поля в тороидальных системах тесно связана с теорией двухмерных гамильтонианских систем . ^{[ 5 ]}

Ссылки

^ Hudson, Sr; Startsev, E.; Фейбуш, Э. (январь 2014 г.). «Новый класс магнитного удержания в форме узла» . Физика плазмы . 21 (1): 010705. BIBCODE : 2014PHPL ... 21A0705H . doi : 10.1063/1,4863844 . ISSN 1070-664X .
^ Хегла, Крис С.; Bhattacharjee, A. (февраль 1989 г.). «Магнитное образование острова в трехмерных равновесиях в плазме» . Физика жидкости B: физика плазмы . 1 (2): 392–397. Bibcode : 1989 PHFLB ... 1..392H . doi : 10.1063/1,859152 . ISSN 0899-8221 .
^ Смоляков, ИИ; Хироз, А.; Lazzaro, E.; Re, gb; Каллен, JD (май 1995). «Вращающиеся нелинейные магнитные острова в плазме Токамака» . Физика плазмы . 2 (5): 1581–1598. Bibcode : 1995phpl .... 2.1581s . doi : 10.1063/1,871308 . ISSN 1070-664X .
^ Sugimoto, h; Курасава, т; Ашида, ч (1 марта 1994 г.). «Стохастическая диффузия линий магнитного поля» . Физика плазмы и контролируемое слияние . 36 (3): 383–402. Bibcode : 1994ppcf ... 36..383s . doi : 10.1088/0741-3335/36/3/002 . ISSN 0741-3335 . S2CID 250897544 .
^ Моррисон, PJ (июнь 2000 г.). «Линии магнитного поля, гамильтонианская динамика и нетвращаемые системы» . Физика плазмы . 7 (6): 2279–2289. Bibcode : 2000phpl .... 7.2279M . doi : 10.1063/1,874062 . ISSN 1070-664X .

[1] Hudson, Sr; Startsev, E.; Фейбуш, Э. (январь 2014 г.). «Новый класс магнитного удержания в форме узла» . Физика плазмы . 21 (1): 010705. BIBCODE : 2014PHPL ... 21A0705H . doi : 10.1063/1,4863844 . ISSN 1070-664X .

[2] Хегла, Крис С.; Bhattacharjee, A. (февраль 1989 г.). «Магнитное образование острова в трехмерных равновесиях в плазме» . Физика жидкости B: физика плазмы . 1 (2): 392–397. Bibcode : 1989 PHFLB ... 1..392H . doi : 10.1063/1,859152 . ISSN 0899-8221 .

[3] Смоляков, ИИ; Хироз, А.; Lazzaro, E.; Re, gb; Каллен, JD (май 1995). «Вращающиеся нелинейные магнитные острова в плазме Токамака» . Физика плазмы . 2 (5): 1581–1598. Bibcode : 1995phpl .... 2.1581s . doi : 10.1063/1,871308 . ISSN 1070-664X .

[4] Sugimoto, h; Курасава, т; Ашида, ч (1 марта 1994 г.). «Стохастическая диффузия линий магнитного поля» . Физика плазмы и контролируемое слияние . 36 (3): 383–402. Bibcode : 1994ppcf ... 36..383s . doi : 10.1088/0741-3335/36/3/002 . ISSN 0741-3335 . S2CID 250897544 .

[5] Моррисон, PJ (июнь 2000 г.). «Линии магнитного поля, гамильтонианская динамика и нетвращаемые системы» . Физика плазмы . 7 (6): 2279–2289. Bibcode : 2000phpl .... 7.2279M . doi : 10.1063/1,874062 . ISSN 1070-664X .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]