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Gyrokinetic pedestal studies with varying plasma shaping in AUG

Facundo Sheffield, Tobias Goerler, Lidija Radovanovic, Gabriele Merlo, Elisabeth Wolfrum, Clemente Angioni, Frank Jenko, the ASDEX Upgrade Team2026年7月Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

The pedestal region in tokamak plasmas plays a critical role in determining overall confinement and performance, yet the interplay between turbulence and plasma shaping within this region is not fully understood. In this work, we present a comprehensive characterization of pedestal instabilities and their sensitivity to plasma shaping effects using the gyrokinetic code GENE. We consider a well documented H-mode discharge at two different time points where the plasma shaping is varied at constant . Local linear simulations reveal microinstabilities present at all scales in both shaping cases. Global nonlinear simulations show a turbulence reduction with increased shaping, leading to an increased pedestal density in the high shaping case. At electron scales, the nature and impact on transport of these modes is assessed, confirming a significant amount of heat-flux driven at such scales while comparing with novel reduced models. Finally, the heat transport is compared with experimental fluxes across different transport channels with either correct order of magnitude or better agreement.

日本語訳

トカマクプラズマにおけるペデスタル領域は、全体的な閉じ込めと性能を決定する上で重要な役割を果たすが、この領域内の乱流とプラズマ形状の間の相互作用は完全には理解されていない。本研究では、ジャイロ運動論コードGENEを用いて、ペデスタル不安定性とそのプラズマ形状効果に対する感度の包括的特徴付けを提示する。プラズマ形状が一定の...の下で変化させられた、十分に記録されたHモード放電を異なる2つの時点で考える。局所線形シミュレーションは、両方の形状の場合においてすべてのスケールに存在する微視的不安定性を明らかにする。大域的(グローバル)非線形シミュレーションは、形状の増加に伴う乱流の低減を示し、高い形状の場合にペデスタル密度の増加をもたらす。電子スケールでは、これらのモードの性質と輸送への影響が評価され、そのようなスケールで駆動されるかなりの量の熱流束を確認しつつ、新しい縮約モデルと比較する。最後に、熱輸送は、正しい桁数またはそれ以上の一致で、異なる輸送チャネルにわたる実験フラックスと比較される。

wiki

GyrokineticPedestal

AIによる論文要約

AUGにおけるプラズマ形状変化を伴うジャイロ運動論的ペデスタル研究
JAトカマクプラズマの閉じ込め性能向上に関心のある核融合研究者や、プラズマ乱流・輸送現象を学ぶ学生#核融合 #トカマク #プラズマ形状 #乱流輸送 #ペデスタル
LLM向け: {"Title": "プラズマ形状変化がペデスタル不安定性と輸送に及ぼす影響に関するジャイロ運動論的研究", "Authors": "Not provided"…

この研究では、トカマク端部のペデスタル領域で、プラズマ形状の変化が乱流と輸送に与える影響を、ジャイロ運動論コードGENEで調べました。局所線形シミュレーションで多彩な微視的不安定性を確認し、大域的シミュレーションでは形状を強くすると乱流が抑えられ、ペデスタル密度が増加しました。電子スケールの熱輸送も評価し、実験とよく一致しました。

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