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Dependence of the L–H transition on X-point geometry and divertor recycling on NSTX

D.J. Battaglia, C.S. Chang, S.M. Kaye, K. Kim, S. Ku, R. Maingi, R.E. Bell, A. Diallo, S. Gerhardt, B.P. LeBlanc2013年被引用 23Nuclear FusionIF 3出版社

The edge electron (Te) and ion temperature (Ti) at the time of the L–H transition increase when the X-point radius (RX) is reduced to a high-triangularity shape while maintaining constant edge density. Consequently the L–H power threshold (PLH) is larger for the high-triangularity shape. This supports the prediction that a single-particle loss hole, whose properties are strongly linked to RX and Ti, influences the edge radial electric field (Er) and Er × B flow-shearing rate available for turbulence suppression. Simulations using XGC0, a full-f drift-kinetic neoclassical code, indicate that maintaining a constant Er × B flow-shearing rate does require a larger heat flux and edge Ti as RX decreases. NSTX also observes a decrease in PLH when the divertor recycling is decreased using lithium coatings. However, the edge Te and Ti at the L–H transition appear independent of the divertor recycling for a constant shape. XGC0 calculations demonstrate that more heat flux is needed to maintain the edge Ti and the Er × B flow-shearing rate as the contribution of divertor recycling to the overall neutral fuelling rate increases.

日本語訳

L-H遷移時の端部電子温度(Te)およびイオン温度(Ti)は、X点半径(RX)を高三角形度形状に減少させ、端部密度を一定に保つと増加する。その結果、L-Hパワー閾値(PLH)は高三角形度形状において大きくなる。これは、RXおよびTiに強く依存する単一粒子損失孔が、端部径方向電場(Er)および乱流抑制に利用可能なEr×Bフローシアリング率に影響を与えるという予測を支持する。XGC0を用いたfull-fドリフト運動論コードによるシミュレーションは、RXの減少に伴い、一定のEr×Bフローシアリング率を維持するためにはより大きな熱流束および端部Tiが必要であることを示す。また、NSTXでは、リチウムコーティングを用いてダイバータリサイクリングを減少させるとPLHが低下することが観測されている。しかしながら、一定形状において、L-H遷移時の端部TeおよびTiはダイバータリサイクリングに依存しないように見える。XGC0による計算は、ダイバータリサイクリングの全体的な中性粒子供給率への寄与が増加するにつれて、端部TiおよびEr×Bフローシアリング率を維持するためにより多くの熱流束が必要であることを実証している。

装置

nstx-u高精度(タイトル一致)

wiki

DivertorNSTXL-H transitionRecyclingX-point
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