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A statistical investigation of the effects of edge localized modes on the equilibrium reconstruction in JET

A Murari, E Peluso, P Gaudio, M Gelfusa, F Maviglia, N Hawkes, JET-EFDA Contributors2012年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

The configuration of magnetic fields is an essential ingredient of tokamak physics. In modern day devices, the magnetic topology is normally derived from equilibrium codes, which solve the Grad–Shafranov equation with constraints imposed by the available measurements. On JET, the main code used for this purpose is EFIT and the more commonly used diagnostics are external pick-up coils. Both the code and the measurements present worse performance during edge localized modes (ELMs). To quantify this aspect, various statistical indicators, based on the values of the residuals and their probability distribution, are defined and calculated. They all show that the quality of EFIT reconstructions is clearly better in the absence of ELMs. To investigate the possible causes of the detrimental effects of ELMs on the reconstruction, the pick-up coils are characterized individually and both the spatial distribution and time behaviour of their residuals are analysed in detail. The coils with a faster time response are the ones reproduced less well by EFIT. The constraints of current and pressure at the separatrix are also varied but the effects of such modifications do not result in decisive improvements in the quality of the reconstructions. The interpretation of this experimental evidence is not absolutely compelling but strongly indicative of deficiencies in the physics model on which the JET reconstruction code is based.

日本語訳

磁場配位の構成はトカマク物理の本質的な要素である。現代の装置において、磁場トポロジーは通常、平衡コードから導出され、これらのコードは利用可能な測定値によって課される制約条件のもとでGrad-Shafranov方程式を解く。JETにおいて、この目的に使用される主要なコードはEFITであり、より一般的に使用される診断装置は外部ピックアップコイルである。コードと測定値の両方は、周辺局在モード(ELM)の期間中に性能の低下を示す。この側面を定量化するために、残差の値とその確率分布に基づく様々な統計指標が定義され、計算される。それらのすべては、EFITによる再構成の品質がELMの非存在下で明確に優れていることを示している。再構成に対するELMの悪影響の考えられる原因を調査するために、ピックアップコイルは個別に特徴付けられ、それらの残差の空間分布と時間的挙動の両方が詳細に分析される。より速い時間応答を持つコイルは、EFITによってあまり良好に再現されないものである。セパラトリックスにおける電流と圧力の制約条件も変更されるが、そのような修正の効果は再構成の品質における決定的な改善をもたらさない。この実験的証拠の解釈は完全に決定的ではないものの、JET再構成コードの基礎となる物理モデルの欠陥を強く示唆している。

装置

jet高精度(タイトル一致)

wiki

JETEdge localized modeEquilibrium reconstruction
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