Published April 1966 | Version v1
Book

Unified Approach to Resistive and Micro-Instabilities

  • 1. United Kingdom Atomic Energy Authority, Culham Laboratory, Abingdon, Berks. (United Kingdom)

Description

The model used is a slab of plasma supported against a gravitational field by a sheared magnetic field, fluid-type equations are used to describe the mean motion of ions and electrons perpendicular to the magnetic field lines. The motion along field lines is obtained by taking moments of the Vlasov equation, with a BGK collision term. This gives a generalized Ohms Law in which collisions and resonant particle effects are included. In the collisional limit the equations give the resistive-g mode and the pressure-driven drift mode, and in the collision-free limit the drift microinstability and electron inertial instabilities. The quasi-mode forms of some of these instabilities are considered, and the effect of finite Larmor radius corrections on the resistive-g quasi-mode is discussed. Some criteria are given for estimating the relative importance of the different instability mechanisms. (author)

Abstract (French)

Dans ce mémoire, l'auteur emploie comme modèle celui d'une plaque de plasma dans lequel le champ de gravitation est neutralisé par un champ magnétique à des lignes de champ croisées, Il utilise les équations de la mécanique des fluides pour décrire le mouvement moyen des ions et des électrons perpendiculairement aux lignes de champ magnétique. Il détermine le mouvement le long des lignes de champ en prenant les moments de l'équation de Vlassov ayant un terme de collision qui est une modification de celui de Bhamagar, Gross et Krook. Cette méthode fournit une loi d'Ohm généralisée qui inclut les effets dus aux collisions et aux particules résonnantes. Lorsqu'on tient compte des collisions, les équations donnent le mode résistif dy type g et le mode de dérive dû à la pression et, lorsqu'on n'en tient pas compte, la microinstabilité de dérive et es instabilités d'inertie des électrons. Les auteurs examinent les formes quasi modales de certaines de ces instabilités et ils décrivent l'effet de correction du rayon de Larmor fini sur le quasi-mode résistif du type g. Il en déduit des critères permettant d'évaluer- l'importance relative des différents mécanismes d'instabilité. (author)

Abstract (Spanish)

El autor emplea como modelo una placa de plasma en la cual el campo gravitatorio queda compensado por un campo magnético de líneas cruzadas. Para describir el movimiento medio de los iones y electrones perpendicularmente a las líneas de fuerza del campo magnético emplea las ecuaciones de la mecánica de fluidos. El movimiento a lo largo de las lfneas de fuerza se determina tomando momentos en la ecuación de Vlasov, con un término de choque que constituye una modificación del de Bhatnagar, Gross y Krook. Así se obtiene una ley de Ohm generalizada en la que sé incluyen los efectos debidos a los choques y a las partículas resonantes. En el caso limite en el que sólo se consideran los choques, las ecuaciones expresan el modo resistivo g y el modo de deriva determinado por la presión, y en el caso límite en que se prescinde de los choques, la microinestabilídad de deriva y las inestabilidades debidas a la inercia electrónica. Se examinan las formas cuasimodales de algunas de estas inestabilidades, asi'como el efecto de las correcciones del radio finito de Larmor en el cuasimodo resistivo g. Se deducen criterios para evaluar la importancia relativa de los diferentes mecanismos de inestabilidad. (author)

Abstract (Russian)

Ispol'zuemaja model' predstavljaet soboj sloj plazmy, uderzhivaemyj v gravitacionnom pole magnitnym polem s shirom . Uravnenija gidrodinamicheskogo tipa primenjajutsja dlja opisanija srednego dvizhenija ionov i jelektronov perpendikuljarno linijam magnitnogo polja . Dvizhenie vdol' linij polja opisyvaetsja putem vzjatija neskol'kih momentov ot uravnenija Vlasova s model'nym integralom stolknovenij, javljajushhimsja modifikaciej integrala stolknovenij Batagara, Grossa i Kruka. Jeto privodit k obobshhennomu zakonu Oma, v kotoryj vkljucheny stolknovenija i jeffekty rezonansnyh chastic. V kollizionnom predele uravnenija dajut re'zistivnuju modu g i modu drejfa ot davlenija, a v svobodnom ot kollizij predele — mikroneustojchivost' drejfa i jelektronnye inertnye neustojchivosti. Rassmatrivajutsja- kvazi-modovye formy nekotoryh iz jetih neustojchivostej i vlijanie korrekcij okonchatel'nogo radiusa Larmora na rezistivnuju kvazi-modu g. Vyvodjatsja kriterii dlja ocenki otnositel'noj vazhnosti razlichnyh mehanizmov. (author)
Part of:
Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research Vol. I. Proceedings of a Symposium on Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research

Additional details

Additional titles

Original title (English)
Application d'une Methode Unifiee a l'Etude des Instabilites Resistives et des Microinstabilites; Unifitsirovannyj podkhod k rezistivnym neustojchjvostyam i mikro-neustojchivostyam; Criterio Unificado para el Estudio de las Inestabilidades Resistivas y de las Microinestabilidades

Publishing Information

Publisher
IAEA
Imprint Place
Vienna (International Atomic Energy Agency (IAEA))
Imprint Title
Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research Vol. I. Proceedings of a Symposium on Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research
Imprint Pagination
792 p.
Series
Proceedings Series
Journal Page Range
p. 571-593
ISSN
0074-1884

Conference

Title
Conference on Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research
Dates
6-10 Sep 1965
Place
Culham (United Kingdom)

INIS

Country of Publication
International Atomic Energy Agency (IAEA)
Country of Input or Organization
International Atomic Energy Agency (IAEA)
INIS RN
44073929
Subject category
S70: PLASMA PHYSICS AND FUSION TECHNOLOGY;
Resource subtype / Literary indicator
Conference
Descriptors DEI
BERNSTEIN MODE; BOLTZMANN-VLASOV EQUATION; COLLISIONS; ELECTRONS; GRAVITATIONAL FIELDS; INSTABILITY; LARMOR RADIUS; MAGNETIC FIELDS; OHM LAW; PLASMA WAVES
Descriptors DEC
DIFFERENTIAL EQUATIONS; ELEMENTARY PARTICLES; EQUATIONS; FERMIONS; LEPTONS; OSCILLATION MODES; PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS

Optional Information

Notes
20 refs., 1 fig. Imprint:In two volumes
Secondary number(s)
IAEA-CN--21/40