Nonlinear mirror mode dynamics: Simulations and modeling

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378289%3A_____%2F08%3A00311113" target="_blank" >RIV/68378289:_____/08:00311113 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

angličtina

Original language name

Nonlinear mirror mode dynamics: Simulations and modeling

Original language description

Hybrid numericalns of the Vlasov-Maxwell (VM) equations using both Lagrangian (particle in cells) and Eulerian integration schemes are presented and compared with asymptotic and phenomenological models for the nonlinear mirror mode dynamics. It turns outthat magnetic holes do not result from direct nonlinear saturation of the mirror instability that rather leads to magnetic humps. Nevertheless, both above and below threshold, there exist stable solutions of the VM equations in the form of large-amplitude magnetic holes. Special attention is paid to the skewness of the magnetic fluctuations (that is negative for holes and positive for humps) and to its variations, depending on the distance to threshold and the beta of the plasma. Furthermore, the long-time evolution of magnetic humps resulting from the mirror instability in an extended domain far enough from threshold may, when the plasma beta is not too large, eventually lead to the formation of magnetic holes.

Czech name

Nelineární dynamika zrcadlového módu: simulace a modelováni

Czech description

Výsledky hybridních simulací Vlasovovo-Maxwellových (VM) rovnic s vysokým rozlišením za použití Lagrangeovského (částice v cele) a Eulerovského integračního schématu jsou prezentovány a srovnány s asymptotickými and fenomenologickými modely nelineární dynamiky zrcadlového módu. Simulace ukazují, že magnetické díry nejsou generovány přímo nelineární saturací zrcadlové nestability, která vede spíše k magnetickým hrbům. Nicméně pod i nad prahem zrcadlové nestability existují stabilní řešení VM rovnic ve formě silných magnetický děr. Speciální důraz je kladen na koeficient šikmosti magnetických fluktuací (který je negativní pro díry a positivní pro hrby) a jeho chování v závislosti na vzdálenosti od prahu nestability a beta plazmatu. Dále je ukázáno, že magnetické hrby generované zrcadlovou nestabilitou ve velkém systémů s počátečními podmínkami daleko od prahu nestability (pro menší beta plazmatu) mohou vést ve dlouhodobém vývoji k formování magnetických děr.

Type

J_x - Unclassified - Peer-reviewed scientific article (Jimp, Jsc and Jost)

CEP classification

BL - Plasma physics and discharge through gases

OECD FORD branch

—

Project

Result was created during the realization of more than one project. More information in the Projects tab.

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>Z - Vyzkumny zamer (s odkazem do CEZ)

Publication year

2008

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Name of the periodical

Journal of Geophysical Research

ISSN

0148-0227

e-ISSN

—

Volume of the periodical

113

Issue of the periodical within the volume

-

Country of publishing house

US - UNITED STATES

Number of pages

20

Pages from-to

—

UT code for WoS article

000258515400002

EID of the result in the Scopus database

—