RAS PhysicsЖурнал экспериментальной и теоретической физики Journal of Experimental and Theoretical Physics

  • ISSN (Print) 0044-4510
  • ISSN (Online) 3034-641X

НЕЛОКАЛЬНОСТЬ ТУРБУЛЕНТНОСТИ НА ПРИМЕРЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ И ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КРОСС-КОРРЕЛЯЦИОННОЙ РЕФЛЕКТОМЕТРИИ ФЛУКТУАЦИЙ ПЛОТНОСТИ ПЛАЗМЫ В ТОКАМАКАХ

PII
S3034641X25120135-1
DOI
10.7868/S3034641X25120135
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 168 / Issue number 6
Pages
890-899
Abstract
В развитие подхода, описанного в работе [L. F. Richardson, Proc. Roy. Soc. 110, 709 (1926)], представлена характеризация нелокальности турбулентности, описываемой законом Ричардсона (Richardson t3-law) для парных корреляций в жидкостях и газах, на примере спектральных и пространственных характеристик кросс-корреляционной рефлектометрии флуктуаций плотности плазмы в токамаках. Предложена модификация алгоритма интерпретации спектров кросс-корреляционной рефлектометрии плазмы токамака электромагнитными волнами, состоящей в решении обратной задачи нахождения параметров сортов флуктуаций плотности плазмы, на которых происходит рассеяние зондирующей электромагнитной волны. На примере данных токамака KSTAR показано, что введение дополнительного сорта быстро движущихся флуктуаций плотности плазмы, подсказанное экспериментальными спектрами для рассеянного излучения, позволяет улучшить согласие теории и эксперимента не только для спектров рассеяния, но и для спектральной зависимости модуля комплексной кросс-корреляционной функции (ККФ). Показано существенное отличие степенной пространственной зависимости ККФ флуктуаций плотности плазмы, найденной из экспериментальных данных на токамаке Т-10 для корреляций поперек сильного магнитного поля, от экспоненциальной (диффузионной, броуновской) модели ККФ, часто используемой в кросс-корреляционной рефлектометрии. Связь далеких крыльев спектра рассеяния и спектра ККФ со степенными крыльями парной корреляционной функции и степенным распределением типа Леви у функции распределения по длине свободного пробега флуктуаций плотности в плазме позволяет предложить связь квазикогерентных колебаний (quasi coherent mode, QCM), наблюдаемых в токамаках, с так называемым широкополосным участком в спектре рассеяния и спектре ККФ.
Keywords
Date of publication
15.12.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
40

References

  1. 1. L.F. Richardson, Proc. Roy. Soc. 110, 709 (1926)
  2. 2. M. Shlesinger, G.M. Zaslavsky, and U. Frisch, Levy Flights and Related Topics in Physics, Springer, New York (1995)
  3. 3. V. Zaburdaev, S. Denisov, and J. Klafter, Rev. Mod. Phys. 87, 483 (2015)
  4. 4. M.F. Shlesinger, B.J. West, and J. Klafter, Phys. Rev. Lett. 58, 1100 (1987)
  5. 5. A.B. Kukushkin and A.A. Kulichenko, Symmetry 14, 1265 (2022)
  6. 6. А.Б. Кукушкин, А.А. Куличенко, Вопросы атомной науки и техники, сер. Термоядерный синтез 45(2), 105 (2022)
  7. 7. Л.М. Биберман, В.С. Воробьев, И.Т. Якубов, Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы, Наука, Москва (1982)
  8. 8. А.Б. Кукушкин, В.С. Лисица, Ю.А. Савельев, Письма в ЖЭТФ 46, 356 (1987)
  9. 9. M.N. Rosenbluth and C.S. Liu, Phys. Fluids 19, 815 (1976)
  10. 10. V.A. Vershkov, S.V. Soldatov, and V.V. Dreval, Rev. Sci. Instrum. 70, 1700 (1999)
  11. 11. A.O. Urazbaev, V.A. Vershkov, S.V. Soldatov, and D.A. Shelukhin, Plasma Phys. Rep. 32, 443 (2006)
  12. 12. W. Lee, J. Leem, D.J. Lee et al., Plasma Phys. Control. Fusion 60, 115009 (2018)
  13. 13. A. Kramer-Flecken, V.V. Dreval, S.V. Soldatov et al., Nucl. Fusion 44, 1143 (2004)
  14. 14. H. Arnichand, R. Sabot, S. Hacquin et al., Nucl. Fusion 54, 123017 (2014)
  15. 15. J. Citrin, H. Arnichand, J. Bernardo et al., Plasma Phys. Control. Fusion 59, 064010 (2017)
  16. 16. A.C.A. Figueiredo et al., Proc. 34th EPS Conf. Plasma Phys., Warsaw, ECA 31F, 2.149 (2007)
  17. 17. J. Schirmer, G.D. Conway, E. Holzhauer et al., Plasma Phys. Control. Fusion 49, 1019 (2007)
  18. 18. J. Kalis, G. Birkenmeier, P. Manz et al., Nucl. Fusion 64, 016038 (2024)
  19. 19. W.L. Zhong, Z.B. Shi, Z.J. Yang et al., Phys. Plasmas 23, 060702 (2016)
  20. 20. H. Qu, T. Zhang, X. Han et al., Rev. Sci. Instrum. 86, 083503 (2015)
  21. 21. А.Б. Кукушкин, А.А. Куличенко, А.В. Соколов, ЖЭТФ 159, 978 (2021)
  22. 22. J.I. Polanco, S. Arun, and A. Naso, Phys. Rev. Fluids 8, 034602 (2023)
  23. 23. A.B. Kukushkin and A.A. Kulichenko, Foundations 3, 602 (2023)
  24. 24. E. Gusakov, M. Irzak, and A. Popov, Plasma Phys. Control. Fusion 56, 025009 (2014)
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library