Saturation non linéaire du mode d'ion piégé dissipatif par couplage de mode

La saturation non linéaire du mode d'ion piégé dissipatif est analysée. Le mécanisme de base considéré est le processus par lequel l'énergie dans des modes instables à longue longueur d'onde est couplée de manière non linéaire via la convection aux modes à courte longueur d'onde stabilisés par le amortissement de Landau dû à la fois aux ions circulants et aux ions piégés. Dans la limite habituelle où la fréquence du mode est petite par rapport à la fréquence effective des collisions électroniques, une équation différentielle partielle non linéaire unidimensionnelle pour le potentiel peut être dérivée, comme l'a d'abord montré LaQuey, Mahajan, Tang et Rutherford. La stabilité et l'accessibilité des équilibres possibles pour cette équation sont examinées en détail, tant analytiquement que numériquement. L'équilibre souligné par LaQuey et al. est montré comme instable. Cependant, une classe d'états saturés non linéaires qui sont stables face aux perturbations linéaires est trouvée. L'analyse comprend les effets des collisions d'ions et la dispersion due aux effets de largeur de banane finie d'ions. Le transport transversal est estimé et le dimensionnement des résultats est considéré pour les paramètres de tokamak (plus précisément ceux pour le Princeton Large Torus). Il est conclu que le transport transversal anormal peut être bien inférieur à l'estimation de Kadomtsev et Pogutse, pour des paramètres pertinents proches de la stabilité marginale pour les modes linéaires.