
Magnetically Confined Fusion Plasma Physics: Ideal MHD Theory
Dieses Buch beschreibt die ideale magnetohydrodynamische Theorie für magnetisch umschlossene Fusionsplasmen. Es werden fortgeschrittene Themen vorgestellt, um die Lücke zwischen den aktuellen Forschungsentwicklungen und den Lehrbüchern der Plasmaphysik zu schließen.
Dennoch sind sie in sich abgeschlossen und nachvollziehbar, wobei die mathematischen Behandlungen detailliert und die zugrunde liegende Physik erläutert werden. Es werden sowohl analytische Theorien als auch numerische Verfahren vorgestellt. Neben den aktuellen Forschungsentwicklungen auf diesem Gebiet werden auch die Zukunftsaussichten diskutiert.
Heute geht man davon aus, dass, wenn die ideale MHD-Theorie größere Instabilitäten vorhersagt, keiner der magnetischen Einschlüsse von Fusionsplasmen überleben kann.
Der Autor hat auch das Buch Advanced Tokamak Stability Theory geschrieben. In Anbetracht ihrer Bedeutung wird die MHD-Theorie in diesem Buch systematisch weiter ausgearbeitet.
Die konventionelle ideale MHD-Theorie wird zusammen mit der neu entwickelten Multi-Parallel-Fluid-MHD-Theorie behandelt. Die MHD-Gleichgewichtstheorie und der MHD-Code werden beschrieben, wobei auf die Besonderheit der Nicht-Buchstaben-'X'-Separatrix hingewiesen wird. Die Kontinuumsmoden, Quasi-Moden, Phasenmischung und Alfven-Resonanzheizung werden analysiert.
Die analytischen Theorien für die MHD-Stabilität in Tokamak-Konfigurationen werden systematisch vorgestellt, wie z. B. die Austausch-, Schäl- und Ballonmoden, die toroidalen Alfven-Moden und die Knickmoden.
Die globalen Stabilitätsberechnungen werden ebenfalls behandelt, einschließlich widerstandsfähiger Wandmoden, Fehlerfeldverstärkungen und Alfven-Moden, usw.