イオン-中性粒子のドリフトに関するアンビポーラ拡散定式化について 無視できないドリフト速度制限下で

アンビポーラ拡散近似は、単一流体設定における部分的にイオン化されたプラズマの動力学をモデル化するために使用されます。一般的に使用されるアンビポーラ拡散のバージョンを正しく適用するためには、電荷と中性種の間の速度差（ドリフト速度として知られる）が熱速度に比べてはるかに小さいという条件を含む一連の基準が満たされる必要があります。さもなければ、ドリフト速度が2つの種間のさらなる衝突の無視できないレベルを引き起こすことになります。本論文では、この仮定を緩和した場合の結果を探ります。そこで、我々はこの仮定を使わずに新しい誘導方程式を定式化できることを示します。この定式化は、ドリフト速度が小さい場合にはアンビポーラ誘導方程式に還元されます。大きなドリフト速度制限においては、衝突頻度に対するドリフト速度のフィードバックが、同じパラメータに対する標準的なアンビポーラ拡散近似と比較して、磁場の拡散を減少させる結果をもたらします。これは、発生する可能性のある摩擦加熱を減少させるという自然な結果をもたらします。磁場の膨張が部分的にイオン化されたクロモスフェアの強い断熱冷却を引き起こすフラックス出現シミュレーションの結果にこれを適用すると、予測されるドリフト速度の大きさが顕著に減少しました。