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A model for H mode pedestal width scaling using the International Pedestal Database

M. Sugihara, Yu. Igitkhanov, G. Janeschitz, A.E. Hubbard, Y. Kamada, J. Lingertat, T.H. Osborne, W. Suttrop2000年被引用 46Nuclear FusionIF 3出版社

A new model for the H mode pedestal (edge) width is proposedbased on turbulence suppression by the combined effects of magnetic andE × B shear. The resultant scaling of the pedestal width includes the toroidalLarmor radius and the magnetic shear. A plasma current dependence of thewidth appears indirectly through the magnetic shear, and thus the dependencebecomes poloidal-Larmor-radius-like as observed on many machines. One ofthe features of this model is that an approximately linear machine sizedependence of the width appears through the spatial profiles of the safetyfactor and magnetic shear. A comparison of this model with Alcator C-Mod and JETdata shows that it can reproduce the data almost equally well or even betterthan a scaling based on the poloidal Larmor radius. The magnetic sheardependence of the pedestal width can explain the somewhat divergentcharacteristics observed in experiments. On the other hand, extrapolationbetween different machines or prediction to ITER by the model cannot bestraightforward due to different magnetic shear profiles. The method forpredicting the pedestal parameters in ITER is developed based on theprimitive assumption that the ITER shear profile relative to the existingmachine is identified, which predicts a pedestal temperature of 3-4 keV for the range of pedestal densities in the Q = 10 operation window.Experimental validation and the predictive capability of the model are stilllimited, and further data accumulation and examination, in particular, theprofile data of the magnetic shear from each machine, are indispensable tofurther improve the model.

日本語訳

Hモードペデスタル(端部)幅の新しいモデルが、磁気シアとE×Bシアの複合効果による乱流抑制に基づいて提案されている。結果として得られるペデスタル幅のスケーリングには、トロイダル・ラーモア半径と磁気シアが含まれる。プラズマ電流依存性は磁気シアを通じて間接的に現れ、したがってその依存性は多くの装置で観測されるようにポロイダル・ラーモア半径的なものとなる。このモデルの特徴の一つは、安全係数と磁気シアの空間分布を通じて、幅のほぼ線形な装置サイズ依存性が現れることである。このモデルとAlcator C-ModおよびJETのデータとの比較により、ポロイダル・ラーモア半径に基づくスケーリングとほぼ同程度か、それ以上にデータを再現できることが示されている。ペデスタル幅の磁気シア依存性は、実験で観測されるやや異なる特性を説明することができる。一方で、このモデルによる異なる装置間の外挿やITERへの予測は、磁気シア分布が異なるため直接的に行うことはできない。ITERにおけるペデスタルパラメータを予測する方法は、ITERのシア分布が既存装置のものと相対的に同定されるという基本的な仮定に基づいて開発されており、Q = 10運転窓におけるペデスタル密度の範囲に対してペデスタル温度3〜4 keVを予測する。モデルの実験的検証と予測能力は依然として限られており、モデルをさらに改善するためには、特に各装置からの磁気シア分布データの蓄積と検討が不可欠である。

装置

alcator-c-mod低精度(概要文一致)iter低精度(概要文一致)

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Pedestal
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