美国能源部(DOE)普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的物理学家Fatima Ebrahimi首次使用先进的模型精确模拟边缘定位模式(ELM)的循环行为的关键特征，这是一种特殊类型的等离子体不稳定。这些发现可以帮助物理学家更全面地理解等离子体的行为，等离子体是一种热的带电气体，可以在称为托卡马克的环形融合设施中促进聚变反应，并且更可靠地产生用于聚变反应的等离子体。这些发现还可以提供太阳耀斑的洞察力，即从太阳表面到太空的大量等离子体喷发。
Ebrahimi在5月份的一篇题为“等离子体物理学中的非线性重新连接边缘局域模式”的论文中报道了这项工作，该论文通过对不稳定性的非线性模拟实现了结果。“这项研究既复制又解释了ELMS的爆发式或准周期性行为，”Ebrahimi说。“如果将来发生在大型托卡马克中，这些爆炸可能会损坏机器的一些内部组件。理解它们可以帮助科学家防止这种损坏。”
由于强边缘电流，ELM出现在高约束或H模式等离子体的外边缘。Ebrahimi使用称为NIMROD的计算机模拟代码来展示ELM如何经历一个重复的循环，在这个循环中它们形成，发展和消失。
该模型表明，当等离子体边缘存在陡峭的电流梯度时，ELM可以形成。当等离子体突然向上或向下移动时，梯度发展，在电流中产生凸起并形成边缘电流片。然后，不稳定性形成载流电极，其在托卡马克周围移动，产生电场，干扰导致ELM形成的电流。随着原始电流中断，ELM死亡。“在某种程度上，”Ebrahimi说，“ELM消除了它自己的光源 - 通过它自己的运动消除了边缘电流上的撞击。”
Ebrahimi的研究结果与世界各地托卡马克中ELM循环行为的观察结果一致。这些包括Pegasus，威斯康星大学的小型球形装置; 英国的Mega Ampere Spherical Tokamak(MAST); 和国家球形圆环实验(NSTX)，PPPL在最近升级之前的旗舰设施。该研究还可以提高对太阳火山爆发的认识，这种火山爆发伴随着与ELM产生的类似的丝状结构。她的下一步将涉及研究血浆压力差异对ELM循环行为的影响。