The prediction of the thermal energy confinement time, τth, for ITER size experiments is based on power law scalings obtained using data sets of present tokamak results in specific regimes, the most relevant being the ELMy H mode regime. A thorough statistical approach has provided a best fit to these data with an estimation of the error bars which forms the basis for the ITER EDA design parameters. In this article the range of variation of the main parameters in the database are studied individually and it is observed in particular that τth depends linearly on the combined variable aκB. Taking advantage of this linear dependence and of the dependence on the plasma current, it is shown that the four variables aκB, n, P* = PL/V and qeng, or equivalently I, , n and P*, are good parameters which provide a simple fit to the data, namely: τth = 0.0307 (aκB)n1/2/(P*2/3 qeng) = 2π × 10-3In1/2/(P*2/3), which satisfies the high-β or Kadomtsev constraint. This fit is as good as the best log-linear fit, using the eight variables I, B, R, , P, κ, M and n, over the full set of devices used in the databank and it yields the same prediction for the ITER EDA confinement time. It turns out that the simple best fit used is a gyro-Bohm scaling. It is also shown that small changes in the density, n and P* exponents can give a Bohm-like scaling, which is less accurate and pessimistic, but can be used as a lower bound prediction. The use of this simple scaling law is illustrated by a proposal to slightly reduce the size and magnetic field of the ITER EDA design, while taking advantage of the favourable dependence of τth on κ.
ITER規模の実験における熱エネルギー閉じ込め時間τthの予測は、特定の領域、最も関連性の高いELMy Hモード領域における現在のトカマク結果のデータセットを用いて得られたべき乗則スケーリングに基づいている。徹底的な統計的アプローチにより、これらのデータに対する最良適合が誤差範囲の推定とともに提供され、それがITER EDA設計パラメータの基礎を形成している。本稿では、データベース内の主要パラメータの変動範囲を個別に調査し、特にτthが複合変数aκBに線形に依存することが観察される。この線形依存性とプラズマ電流への依存性を利用して、四つの変数aκB、n、P* = PL/V、qeng、あるいは等価的にI、 、n、P*が、データへの単純な適合を提供する良いパラメータであることが示される。すなわち、τth = 0.0307 (aκB)n1/2/(P*2/3 qeng) = 2π × 10-3In1/2/(P*2/3) であり、これは高βまたはカドムツェフ制約を満たす。この適合は、データバンクで使用される全デバイスセットに対して、八つの変数I、B、R、 、P、κ、M、nを用いた最良の対数線形フィットと同等に良好であり、ITER EDA閉じ込め時間に対して同じ予測を与える。使用された単純な最良適合はジャイロボームスケーリングであることが判明する。また、密度、nおよびP*の指数の小さな変化がボーム様スケーリングを与え得ることも示される。これは精度が低く悲観的であるが、下限予測として使用できる。この単純なスケーリング則の使用は、τthのκへの好ましい依存性を利用しつつ、ITER EDA設計のサイズと磁場をわずかに減らす提案によって例示される。