This work provides a systematic description of electron kinetics during impurity dominated thermal quenches. A Fokker–Planck equation for the hot electrons and a power balance equation for the bulk plasma are solved self-consistently, with impurity radiation as the dominant energy loss mechanism. We find that runaway production is facilitated by heavy injection of impurities up to prompt conversion of the total current into a sub-MeV runaway current. We also find that runaway formation is less efficient in plasmas with high pre-quench temperatures and predict significant radial variation of the runaway seed in such plasmas.
本論文は、不純物支配型熱クエンチ中の電子動力学の体系的な記述を提供する。高温電子に対するフォッカー・プランク方程式とバルクプラズマに対するパワーバランス方程式を、不純物放射を主要なエネルギー損失機構として自己無撞着に解く。その結果、不純物の大量注入により、全電流のサブMeV逃走電流への即時変換まで促進されることが見出された。また、高温のクエンチ前プラズマでは逃走電子の生成効率が低く、そのようなプラズマでは逃走電子シードの径方向分布に有意な変動が生じると予測される。