Geometrical formulation of hybrid kinetic-gyrokinetic hamiltonian field theory for turbulence in laboratory and astrophysical plasma

  • Lie-Transformations-Störungsmethoden höherer Ordnung, die auf die Hamiltonsche Formulierung der Bewegung des Führungszentrums angewendet werden, werden häufig verwendet, Plasmaphysik zu beschreiben. Darunter erlaubt die elegante und kompakte Lagrange-Formulierung die Ableitung der Bewegungsgleichungen aus der Lagrange-Zweiform, oder symplektischen Zweiform. Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, ein feldtheoretisches Hybridmodell zu entwickeln, bei dem die Dynamik der Ionen in einem vollständig kinetischen Rahmen und die Dynamik der Elektronen unter Verwendung gyrokinetischen Koordinaten beschrieben wird. Die Feld Dynamik des Systems wird nach dem Variationsprinzip in der Wirkung abgeleitet. Zur Validierung unseres Modells führen wir eine lineare Analyse durch und vergleichen die Lösungen unseres Systems mit der Literatur. Mit dieser Arbeit möchten wir einen Rahmen entwickeln, um die im Sonnenwind und auch in Laborplasmen vorhandenen kinetischen Effekte im Detail zu untersuchen.

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Metadaten
Author:Felipe Nathan de Oliveira LopesGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-92916
DOI:https://doi.org/10.13154/294-9291
Referee:Heiko KrabbeORCiDGND, Daniel ToldGND, Rainer GrauerORCiDGND, Judith GoldaORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2022/09/15
Date of first Publication:2022/09/15
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Physik und Astronomie
Date of final exam:2022/06/01
Creating Corporation:Fakultät für Physik und Astronomie
GND-Keyword:Plasmaphysik; Kinetische Gastheorie; Differentialgeometrie; Feldtheorie; Astrophysik
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Physik
faculties:Fakultät für Physik und Astronomie
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht