Fluid-numerical studies have been carried out to investigate the scaling of the stable magnetic sheath thickness ΔLs with β, Te/Ti, n0, etc., in a collisionless finite-β plasma column. The system is initially close to a two-fluid equilibrium with sheath width ΔL sufficiently narrow for the azimuthal current to trigger various cross-field instabilities (ion acoustic, modified two-stream, Buneman). The enhanced field fluctuations in the sheath region, in addition to heating the plasma locally, leads to a decrease in azimuthal current and a corresponding increase in sheath width to some stable value ΔLs, achieved as the system stabilizes and the field level saturates. The final sheath width in the numerical studies agrees well with the theoretical estimate.
流体数値研究が、無衝突有限βプラズマ柱における安定な磁気シース厚さΔLsの、β、Te/Ti、n0などに対するスケーリングを調べるために実施された。この系は当初、二流体平衡に近い状態にあり、シース幅ΔLは、方位角電流が様々な不安定性(イオン音波、修正二流体、バネマン)を引き起こすのに十分なほど狭い。シース領域における増強された場の変動は、局所的なプラズマ加熱に加えて、方位角電流の減少と、それに対応するシース幅の何らかの安定値ΔLsへの増大をもたらし、これは系が安定化し場のレベルが飽和するにつれて達成される。数値研究における最終的なシース幅は、理論的推定値とよく一致する。