As contemporary experimental tokamaks are pushed toward reactor-relevant operation, they provide essential testbeds for demonstrating and exploring edge-localized mode (ELM) control strategies for deployment in future fusion pilot plants. Accurate predictions of plasma responses are essential to guide and optimize such demonstrations. This paper introduces and validates an integrated modeling framework over a diverse range of DIII-D operational space. The integrated modeling framework uses only scalar plasma parameters and optional reference boundary to self-consistently and flexibly scan through tokamak operational space and estimate the ELM-suppression relevant plasma response over 3D coil phase space. The framework generates tightly converged equilibria that satisfy a target set of plasma parameters (, , ), with kinetic profiles constrained by an EPED(NN)-computed pedestal and empirical core model. The ideal plasma response of these modeled equilibria is calculated with generalized perturbed equilibrium code (GPEC). Validated against 55 distinct DIII-D equilibria, the framework consistently reproduces pressure, , and other representative profiles from kinetically constrained equilibrium reconstructions using the time-varying information from only evolving scalar plasma parameters; plasma response validation is performed for the perturbation. In particular, the plasma response of a DIII-D discharge scanning in search of ELM suppression windows is quantitatively reproduced. By accurately reproducing reconstructed equilibria and their corresponding calculated plasma responses across wide parameter variation, the framework supports potential for synthetic parameter scans in key operational, stability, and plasma response dimensions to investigate resonant magnetic perturbation (RMP) ELM-suppression experiments and inform predictive RMP scenario optimization.
現代の実験用トカマクが炉心関連運転へと押し進められるにつれて、それらは将来の核融合パイロットプラントで展開するための周辺局在モード（ELM）制御戦略を実証し探求するための必須の試験場を提供する。プラズマ応答の正確な予測は、そのような実証を導き最適化するために不可欠である。本論文は、DIII-Dの多様な運転空間にわたる統合モデリングフレームワークを紹介し検証する。この統合モデリングフレームワークは、スカラープラズマパラメータと任意の参照境界のみを使用して、自己無撞着かつ柔軟にトカマク運転空間を走査し、3Dコイル位相空間にわたるELM抑制関連のプラズマ応答を推定する。このフレームワークは、EPED(NN)により計算されたペデスタルと経験的コアモデルによって拘束された運動学的プロファイルを備え、目標とするプラズマパラメータのセット（, , ）を満たす緊密に収束した平衡を生成する。これらのモデル化された平衡の理想プラズマ応答は、一般化摂動平衡コード（GPEC）を用いて計算される。55個の異なるDIII-D平衡に対して検証され、このフレームワークは、進化するスカラープラズマパラメータのみからの時間変化情報を用いて、運動学的に拘束された平衡再構成からの圧力、 、およびその他の代表的なプロファイルを一貫して再現する。プラズマ応答の検証は、 摂動に対して実施される。特に、ELM抑制ウィンドウを探索するために を走査するDIII-D放電のプラズマ応答が定量的に再現される。広範なパラメータ変動にわたって再構成された平衡とそれに対応する計算されたプラズマ応答を正確に再現することにより、このフレームワークは、共鳴磁気摂動（RMP）ELM抑制実験を調査し、予測的RMPシナリオ最適化に情報を提供するために、主要な運転、安定性、およびプラズマ応答の次元における合成パラメータ走査の可能性を支持する。