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New Coulomb logarithm and its effects on the Fokker-Planck equation, relaxation times and cross-field transport in fusion plasmas

Ding Li2001年被引用 11Nuclear FusionIF 3出版社

It is shown that a new cut-off at small scattering angle should be introduced for the case of constant relative velocity. A new cut-off on the velocity increment should be introduced for varying relative velocity because the collisions are effective only if the kinetic energy is greater than the Coulomb potential energy, and/or the interaction distance is shorter than the Debye length. It is found that the Coulomb logarithm should be reduced to half the value of conventional plasma kinetic theory. Consequently, Fokker-Planck coefficients are modified and applied to both weakly and moderately coupled plasmas. The relaxation times increase and the cross-field electrical resistivity, electron diffusion and ion thermal conductivity are reduced to half for Maxwellian scatters. The drifting beam of field particles in the tail of the Maxwellian distribution can further modify the Fokker-Planck coefficients, increase the relaxation times and reduce the cross-field transport coefficients.

日本語訳

小散乱角における新しいカットオフが、一定相対速度の場合に導入されるべきであることが示される。速度増分における新しいカットオフは、相対速度が変化する場合に導入されるべきである。なぜなら、衝突は、運動エネルギーがクーロンポテンシャルエネルギーよりも大きい場合、および/または相互作用距離がデバイ長よりも短い場合にのみ有効だからである。クーロン対数は、従来のプラズマ運動論の値の半分に減少すべきであることが見出される。その結果、フォッカー=プランク係数は修正され、弱結合および中程度結合の両方のプラズマに適用される。緩和時間は増加し、横方向電場抵抗率、電子拡散、およびイオン熱伝導率は、マクスウェル型散乱体に対して半分に減少する。マクスウェル分布の尾部における場の粒子のドリフトビームは、フォッカー=プランク係数をさらに修正し、緩和時間を増加させ、横方向輸送係数を減少させることができる。

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