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首页> 外文期刊>Plasma physics and controlled fusion >Stable and unstable roots of ion temperature gradient driven mode using curvature modified plasma dispersion functions
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Stable and unstable roots of ion temperature gradient driven mode using curvature modified plasma dispersion functions

机译：使用曲率改性等离子体分散函数的离子温度梯度驱动模式稳定和不稳定的根

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Basic, local kinetic theory of ion temperature gradient driven (ITG) mode, with adiabatic electrons is reconsidered. Standard unstable, purely oscillating as well as damped solutions of the local dispersion relation are obtained using a bracketing technique that uses the argument principle. This method requires computing the plasma dielectric function and its derivatives, which are implemented here using modified plasma dispersion functions with curvature and their derivatives, and allows bracketing/following the zeros of the plasma dielectric function which corresponds to different roots of the ITG dispersion relation. We provide an open source implementation of the derivatives of modified plasma dispersion functions with curvature, which are used in this formulation. Studying the local ITG dispersion, we find that near the threshold of instability the unstable branch is rather asymmetric with oscillating solutions towards lower wave numbers (i.e. drift waves), and damped solutions toward higher wave numbers. This suggests a process akin to inverse cascade by coupling to the oscillating branch towards lower wave numbers may play a role in the nonlinear evolution of the ITG, near the instability threshold. Also, using the algorithm, the linear wave diffusion is estimated for the marginally stable ITG mode.
机译：基本的离子温度梯度驱动（ITG）模式的基本，具有绝热电子的基本动力学理论。使用使用参数原理的包围技术获得标准不稳定，纯度振荡以及局部色散关系的阻尼解决方案。该方法需要计算等离子体介质功能及其衍生物，其使用具有曲率的改性等离子体分散函数和它们的衍生物在此处实现，并且允许括号/跟随等离子体介质函数的零，这对应于ITG色散关系的不同根。我们提供具有曲率的改性等离子体分散函数的衍生物的开源实现，其在该配方中使用。研究本地ITG分散，我们发现，在不稳定的阈值附近，不稳定的分支是相当不对称的，朝向下波数（即漂移波）的振荡解决方案，并阻尼解决方案升高波数。这表明一种方法，类似于通过耦合到朝向下波数的振荡分支来逆级联的过程可以在ITG的非线性演进中发挥作用，附近不稳定性阈值。此外，使用该算法，为边际稳定的ITG模式估计线性波扩散。

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