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Novel rapid shutdown strategies for runaway electron suppression in DIII-D

N. Commaux, L.R. Baylor, S.K. Combs, N.W. Eidietis, T.E. Evans, C.R. Foust, E.M. Hollmann, D.A. Humphreys, V.A. Izzo, A.N. James2011年被引用 68Nuclear FusionIF 3出版社

New rapid shutdown strategies have been recently tested in the DIII-D tokamak to mitigate runaway electrons (REs). Disruptions in ITER are predicted to generate multi-MeV REs that could damage the machine. The RE population in large tokamaks is expected to be dominated by avalanche amplification which can be mitigated at high density levels by collisional drag. Particle injection schemes for collisional suppression of RE have been developed and tested in ITER-relevant scenarios: massive gas injection, shattered pellet injection (SPI) and shell pellet injection. The results show an improved penetration of particles injected with the SPI. Another strategy has been developed to harmlessly deconfine REs by applying a non-axisymmetric magnetic perturbation to worsen their confinement. This technique appeared to deconfine seed RE before the avalanche process could amplify the RE beam. The last method tested was to use the plasma position control system on the RE beam to prevent it from contacting the wall. This proved effective in preventing high current RE beam from touching the wall and providing more time to mitigate an existing RE beam but a successful 'soft landing' (without fast final losses) of the RE has not been observed yet.

日本語訳

新たな高速シャットダウン戦略が、逃走電子(RE)を緩和するためにDIII-Dトカマクで最近試験されている。ITERにおけるディスラプションは、機器に損傷を与え得る多MeVのREを生成すると予測されている。大型トカマクにおけるRE集団は、高密度レベルでの衝突抗力によって緩和され得る雪崩増幅によって支配されると期待されている。REの衝突抑制のための粒子入射方式が、ITER関連シナリオで開発・試験されてきた:大量ガス入射、破砕ペレット入射(SPI)、およびシェルペレット入射である。結果は、SPIで入射された粒子の貫入の改善を示している。別の戦略が、非軸対称磁場摂動を印加して閉じ込めを悪化させることにより、REを無害に非閉じ込めにするために開発された。この手法は、雪崩過程がREビームを増幅する前に種REを非閉じ込めにするように見えた。試験された最後の方法は、REビームに対するプラズマ位置制御システムを用いて、壁との接触を防ぐことであった。これは、高電流REビームが壁に接触するのを防ぎ、既存のREビームを緩和するためのより多くの時間を提供するのに有効であることが証明されたが、REの(高速な最終損失を伴わない)「ソフトランディング」の成功はまだ観察されていない。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)iter低精度(概要文一致)

wiki

DIII-DRunaway electron
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