We investigate the simplest model of alpha channelling, in which high-frequency electrostatic wave interacts with fusion alpha particles and the effect of low-frequency waves is modeled by an outward flux of particles at the threshold energy Ew for wave-particle interaction. The associated Fokker–Planck equation is then solved analytically in the limit of large wave-induced diffusion with absorbing boundary conditions at the outer edge. The power flowing from alpha particles to the wave is explicitly computed and its dependence on the outward flux at Ew and on the spatial extent of the high-frequency wave is determined. The best option for alpha channelling is realized when the outward flux equals the flux of pure wave-induced diffusion, in which case the whole perpendicular energy of alpha particles can be extracted. On the contrary, if the outward flux is negligible, no more than ∼ of alpha particle energy can be channelled to the wave for an extended source, which raises up to ∼ for a localized source.
我々はアルファチャネリングの最も単純なモデルを調査する。そこでは、高周波静電波が核融合アルファ粒子と相互作用し、低周波波の効果は、波-粒子相互作用の閾値エネルギーE_wにおける外向きの粒子フラックスとしてモデル化される。対応するフォッカー・プランク方程式は、大きな波誘起拡散の極限において、外縁での吸収境界条件を用いて解析的に解かれる。アルファ粒子から波への流れるパワーが明示的に計算され、E_wにおける外向きフラックスと高周波波の空間的広がりへの依存性が決定される。アルファチャネリングの最良の選択肢は、外向きフラックスが純粋な波誘起拡散のフラックスに等しいときに実現され、その場合、アルファ粒子の全垂直エネルギーを抽出できる。対照的に、外向きフラックスが無視できる場合、拡張された源に対してはアルファ粒子エネルギーの∼以下しか波にチャネリングできず、局所的な源に対しては∼まで上昇する。