马克斯·普朗克学会 信用:CC0公共领域 边缘局域模，简称ELMs，是由带电等离子体粒子和限制磁场笼之间的相互作用引起的等离子体限制的扰动之一
在ELM事件期间，边缘等离子体在短时间内失去其限制，并周期性地将等离子体粒子和能量向外投射到容器壁上
典型地，总能量含量的十分之一因此可以被突然排出
虽然目前这一代中型聚变装置可以应付这种情况，但像ITER这样的大型装置或未来的发电厂将无法承受这种压力
在目前的聚变装置中，已经成功地开发了衰减、抑制或避免电化学发光的实验方法(见PI 3/2020)
经过大量的前期工作，现在第一次有可能通过计算机模拟来确定这些边缘不稳定性爆发的触发因素，并重建几个ELM循环的过程——与实验观察值非常一致
科学杂志《核聚变》接受的一份出版物解释了这一预测和避免未来聚变装置中ELM不稳定性的重要前提
在大约5到20毫秒的静止阶段(取决于外部条件)后，ELM不稳定性逐渐增强，直到在半毫秒内，储存在等离子体中的能量的5%到15%被甩到壁上
然后恢复平衡，直到下一次ELM喷发
第一作者IPP的安德烈斯·凯瑟来自欧洲聚变计划的几个实验室，他周围的等离子体理论家能够详细描述和解释这一现象背后的复杂物理过程:不稳定效应(等离子体边缘等离子体压力的急剧上升和电流密度的增加)和稳定等离子体流之间的非线性相互作用
如果在模拟过程中改变输入等离子体的加热功率，计算结果显示出相同的影响
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频率，作为在ASDEX升级托卡马克等离子体实验中加热功率的增加:实验和模拟是一致的
ASDEX升级聚变装置等离子体下缘碰撞的计算机模拟
视频显示了等离子体压力在35毫秒内几个ELM周期的变化
荣誉:马克斯·普朗克等离子体物理研究所/安德烈·凯瑟，马提亚斯·霍尔泽尔 虽然这些过程发生在很短的时间内，但它们的模拟需要大量的计算工作
这是因为模拟必须分解成小的计算步骤，即两个ELM之间短暂的ELM崩溃和漫长的开发阶段——这个计算问题只能用目前最快的超级计算机之一来解决
在模拟中使用了乔雷克码，这是一种在现实几何中计算托卡马克等离子体的非线性码，目前正在欧洲和国际合作中开发，IPP对此作出了很大贡献
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