Quantum properties of collisions in plasmas at high temperatures

Summary

Since Spitzer has used a quantum formulation of the impact parameter in his Coulomb logarithm, a further consequence will be derived for the 90° collision model of the collision frequency. Above a velocity of plasma particlesv=Z ² c∝ with the fine-structure constant ∝, the quantum scattering is dominant for which formulations of the Ohmic conductivity and the diffusion constant for charges across the magnetic field are given. For tokamaks with hydrogen isotopes, an improvement of the Ohmic heating can be expected for plasma temperatures above 100 eV.

Riassunto

Poiché Spitzer ha usato una formulazione quantistica del parametro d’impatto nel suo logaritmo di Coulomb, un’ulteriore conseguenza sarà derivata per il modello di collisione a 90° della frequenza di collisione. Al di sopra di una certa velocità delle particelle del plasmav=Z ²c∝ con la costante a struttura fine ∝, è dominante lo scattering quantistico del quale si danno formule riguardanti la conduttività ohmica e la costante di diffusione per cariche attraverso il campo magnetico. Per tokamak con isotopi d’idrogeno, ci si può aspettare un miglioramento del riscaldamento ohmico per temperature del plasma al di sopra dei 100 eV.

Резюме

Так как Спитцер использовал квантовую формулировку прицельного параметра в кулоновском логарифме, то дальнейший результат будет получен в модели соударений на 90° для столкновительной частоты. Выше скорости плазменных частицv=Z ²cα квантовое рассеяние является доминирующим. В этом случае приводятся формулировки для омической проводимости и постоянной диффузии для зарядов поперек магнитного поля. Для токамаков с водородными изотопами можно ожидать улучшения омического нагревания для плазменных температур выше 100 эв.