A Kinetic model with strong EB flow

強いEB流を含む運動論的モデル

宮戸 直亮; Scott, B. D.*; Strintzi, D.*; 徳田 伸二

Miyato, Naoaki; Scott, B. D.*; Strintzi, D.*; Tokuda, Shinji

強いEB流を含む修正された案内中心基本1-形式を導出した。そのシンプレクティック部分は流れの項あるいは時間依存性を含まない。したがって、その1-形式のシンプレクティック部分は強い流れのない標準的な場合と形式的に同じであり、それは形式的に標準的なラグランジュ括弧及びポアソン括弧を与える。この結果、案内中心ハミルトン方程式はEB流が時間変化する場合でも一般的な形を保つ。一方で、案内中心ハミルトニアンは従来のものよりも複雑になるが、トカマクのHモード周辺部や反転磁気シアトカマク中の内部輸送障壁領域など、局所化した輸送障壁領域ではハミルトニアンを簡単にすることができる。変分原理を用いて、案内中心座標でのブラソフ方程式及びポアソン方程式を導いた。このブラソフ-ポアソン系でのエネルギー保存則はネーターの定理により得られる。

We derive a modified guiding-centre fundamental 1-form with strong EB flow whose symplectic part does not include the flow term or time dependence. Since the symplectic part of the derived 1-form is the same as the standard one without the strong flow formally, it yields the standard Lagrange and Poisson brackets. Therefore the guiding-centre Hamilton equations keep their general form even when temporal evolution of the EB flow is allowed. On the other hand, the guiding-centre Hamiltonian is more complicated than the conventional one. However it is possible to simplify the Hamiltonian in well localised transport barrier regions like the tokamak H-mode edge and internal transport barriers in reversed shear tokamaks. The guiding-centre Vlasov and Poisson equations are derived from the variational principle. The conserved energy of the system is obtained by the Noether's method.