Based on an ITER 15MA Q = 10 inductive scenario, a systematic numerical investigation is carried out in order to understand the effect of varying the geometry of the magnetic coils, used for controlling the edge localized modes in tokamaks, on the plasma response to the resonant magnetic perturbation (RMP) fields produced by these coils. Toroidal computations show that both of the plasma response based figures of merit—one is the pitch resonant radial field component near the plasma edge and the other is the plasma displacement near the X-point of the separatrix—consistently yield the same prediction for the optimal coil geometry. With a couple of exceptions, the presently designed poloidal location of the ITER upper and lower rows of RMP coils is close to the optimum, according to the plasma response based criteria. This holds for different coil current configurations with n = 2, 3, 4, as well as different coil phasing between the upper and lower rows. The coils poloidal width from the present design, on the other hand, is sub-optimal for the upper and lower rows. Modelling also finds that the plasma response amplitude sharply decreases by moving the middle row RMP coils of ITER from the designed radial location (just inside the inner vacuum vessel) outwards (outside the outer vacuum vessel). The decay rate is sensitively affected by the middle row coils' poloidal coverage for low-n (n = 1, 2) RMP fields, but not for high-n (n = 4) fields.
ITER 15MA Q = 10 誘導シナリオに基づき、トカマクにおける周辺局在モードを制御するために用いられる磁気コイルの幾何形状の変化が、これらのコイルによって生成される共鳴磁場摂動(RMP)場に対するプラズマ応答に及ぼす影響を理解するために、系統的な数値調査を実施した。トロイダル計算により、プラズマ応答に基づく2つの評価指標——すなわち、プラズマ端部付近におけるピッチ共鳴径方向磁場成分と、セパラトリクスのX点付近におけるプラズマ変位——が、最適なコイル幾何形状に対して一貫して同じ予測を与えることが示された。いくつかの例外を除き、現在設計されているITERの上部および下部RMPコイル列のポロイダル位置は、プラズマ応答に基づく評価指標によれば最適値に近い。これは、n = 2、3、4の異なるコイル電流配位、ならびに上部と下部コイル列間の異なる位相設定に対しても成り立つ。一方、現在設計におけるコイルのポロイダル幅は、上部および下部コイル列に対して最適ではない。さらに、モデリングにより、ITERの中部RMPコイル列を設計された径方向位置(真空容器内側の直近)から外側(真空容器外側)へ移動させると、プラズマ応答の振幅が急激に減少することが示された。この減衰率は、低次のn(n = 1、2)RMP場に対しては中部コイル列のポロイダル方向のカバレッジに敏感に影響されるが、高次のn(n = 4)場に対しては影響されない。