Alfven波在等离子体中的激发和传播过程的实验研究

项目名称： Alfven波在等离子体中的激发和传播过程的实验研究

项目编号： No.11475172

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 孙玄

作者单位： 中国科学技术大学

项目金额： 96万元

中文摘要： Alfven波等离子体中的最基本的波之一，在空间和实验室等离子体演化中扮演重要角色，参与诸多的物理过程。我们提出在中国科学技术大学新建成的KMAX装置开展开剪切Alfven波的激发和传播实验。KMAX是一个总长10米，中心区域直径1.2米的规模较大的装置。Alfven波可通过线圈加低频射频波的方式去激发。在不同的等离子体beta值下，Alfven波可呈现惯性或动理学性质，其色散关系以及中性原子碰撞效应的修正是实验研究内容之一。Magnetic Beach是空间物理中的一个重要现象，而KMAX具有较大的磁场调节范围和磁镜结构，是实验室研究该效应的理想装置。KMAX的结构也有利于Drift-Alfven波的诱发，它造成的具有电磁特性的湍流对粒子输运的影响也是实验研究课题之一。

中文关键词： 等离子体；稳定性；Alfven；波；磁场梯度；漂移波

英文摘要： Alfven wave is a fundamental plasma wave and plays an important role in many phenomena in space and laboratory plasmas. A new Alfven wave launching experiment is proposed to be conducted in a newly built linear mirror device -KMAX, which is 10 meter in length and 1.2 meter in diameter in the central region. A low frequency RF wave will be launched by an antenna in radial direciton to generate a shear or torsional Alfven wave.Launching and receiving magnetic signals consititute the first and the most important part of this project. One of the very important topics in space plasmas is the magentic beach effect. Due to the intrisic magnetic gradient of mirror machine and KMAX's flexible ability to adjust magnetic field configuration, the magnetic beach effect will be studied. Moreover, the raidal gradient in the density along the divergent field lines may faciliate the excitation of drift alfven wave , which can alter the particle transport through the electromagnetic turbulence, and this effect will be investigated in KMAX as well.

英文关键词： plasma;stability;Alfven wave;magnetic gradient;drift wave