摘要

一种双流体模型最初是用来描述真空电弧离心机(一个快速旋转、低温、密闭的圆柱形等离子体柱)中的波振荡，该模型被用于解释具有相似密度和场强的RF产生的线性磁化等离子体[WOMBAT(磁化束和湍流上的波)]中的等离子体振荡。与典型的离心等离子体相比，WOMBAT等离子体的归一化旋转频率较慢，温度较低，轴向速度较低。尽管存在这些差异，但双流体模型提供了对WOMBAT等离子体结构的一致描述，并且在测量和预测的波振荡频率与轴向场强之间取得了定性一致。此外，该模型预测的密度扰动的径向分布与实测数据一致。参数扫描表明，色散曲线对轴向场强和电子温度敏感，振荡频率随电子温度的变化规律与实验吻合。这些结果巩固了先前的说法，即密度和浮动电位振荡是由密度梯度驱动的电阻漂移模式。据我们所知，这是第一个在远离射频源的扩散区域流动等离子体的详细物理模型。还讨论了模型的可能扩展，包括温度不均匀性和磁场振荡。

WOMBAT装置

Figure 1

该图为不同螺旋波等离子体装置以及典型操作参数

table from another article

典型的WOMBAT和PCEN等离子体装置的参数

table 1

螺旋等离子体中的低频振荡大致可分为两类:开尔文-亥姆霍兹不稳定性和漂移波

开尔文-亥姆霍兹不确定性（Kelvin–Helmholtz instability）

开尔文-亥姆霍兹不稳定性是由质量流中的速度剪切或两种流体界面上的速度差驱动的这可能发生在螺旋等离子体中，因为离子流体的流动速度比电子慢得多

漂移波（drift waves）

漂移波是由垂直于环境场的等离子体压力梯度驱动的普遍不稳定性它可以在完全电离、磁约束和低β等离子体中产生，并且在线性和环形场几何中都被观察到。

双流体模型

包括离子流体和电子流体的运动方程和连续性方程:

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