The experiments on some tokamaks are simulated, where a fast response near the plasma centre was observed after cooling (by impurity ablation) or heating (by current rampup) at the edge. The canonical profiles transport model (CPTM) is modified for the simulations. The existing equations describing a slow relaxation of the real profile to the canonical profile are complemented by equations describing a fast evolution of the canonical profile. The problem of the canonical profile determination is linked to the transport set through the boundary conditions. Ohm's law and one of the Maxwell equations at the edge are used as boundary conditions for the canonical profile of μc (μ = 1/q, q is the safety factor). Therefore, a change of Te(r) profile near the edge leads to a redistribution of the μc(r) profile and to a jump in the electron and ion heat diffusivities over the whole plasma cross-section. The sign of the response (heating or cooling) is very sensitive to details of Te(r) and the evolution of its gradient at the edge. The model reasonably describes both the core heating in TFTR and TEXT, and the core cooling in JET.
いくつかのトカマクにおける実験をシミュレーションした。そこでは、周辺部での冷却(不純物入射による)または加熱(電流立ち上げによる)の後に、プラズマ中心部付近で高速の応答が観測された。このシミュレーションのために、カノニカル分布輸送モデル(CPTM)を修正した。実分布からカノニカル分布への緩やかな緩和を記述する既存の方程式に、カノニカル分布自体の高速な時間発展を記述する方程式を追加した。カノニカル分布を決定する問題は、境界条件を通じて輸送方程式系と結び付けられる。カノニカル分布の境界条件として、周辺部におけるオームの法則とマクスウェル方程式の一つを用いた(ここで、μcはカノニカル分布におけるμ=1/qに対応し、qは安全係数である)。その結果、周辺部での電子温度Te(r)の変化は、カノニカル分布μc(r)の再分布を引き起こし、プラズマ断面全体における電子・イオンの熱拡散係数の跳びを生じさせる。この応答の符号(加熱か冷却か)は、周辺部でのTe(r)の詳細とその勾配の時間発展に強く依存する。この修正モデルは、TFTRとTEXTにおける中心部の加熱と、JETにおける中心部の冷却の両方を合理的に記述できる。