The publication provide further insights into the dynamics of JET runaway electron (RE) beams mitigated by D2-rich shattered pellet injection (SPI) (Reux et al 2022 Plasma Phys. Control. Fusion64 034002). Multi-diagnostic analyses show that mechanisms causing continuous RE losses and energy transfer from hot electrons to cold background plasma can act before the SPI. After the SPI, measurements are compatible with a reduction of the maximum energy and pitch angle of the RE distribution while the population of supra-thermal electrons increases. The RE population growth is likely due to electron avalanche. Dark island-like pattern chains, characterised by an integer poloidal mode number and a certain minor radius, are identified in the JET RE beam synchrotron radiation videos. The synchrotron island dynamics is studied via a newly developed computer vision code (Sommariva and Silburn https://c4science.ch/source/pSpiPTV/). The radial motion of synchrotron island chains is found to be consistent with the most plausible time evolution of the radial current density profile compatible with both the RE synchrotron videos and the total RE current time trace. Similarly, correlations are identified between the temporal progression of the synchrotron islands poloidal rotation frequency and sudden MHD relaxation events. Loss-of-RE events probably caused by non-linear interactions between synchrotron islands are observed for the first time. Experimental evidences suggest that synchrotron islands are possibly related to the existence of magnetic islands which may lead to the development of new RE beam mitigation strategies.
本出版物は、D2リッチ破砕ペレット入射(SPI)により緩和されたJET逃走電子(RE)ビームのダイナミクスに関するさらなる知見を提供する(Reux et al 2022 Plasma Phys. Control. Fusion64 034002)。マルチ診断解析は、連続的なRE損失と高温電子から低温背景プラズマへのエネルギー移動を引き起こすメカニズムがSPIの前に作用し得ることを示している。SPIの後、測定結果は、RE分布の最大エネルギーとピッチ角の減少と、超熱電子の集団の増加と整合的である。RE集団の成長は、電子なだれに起因する可能性が高い。整数のポロイダルモード数と特定の小半径によって特徴づけられる暗い島状パターン鎖が、JET REビームのシンクロトロン放射ビデオにおいて同定された。シンクロトロン島のダイナミクスは、新たに開発されたコンピュータビジョンコード(Sommariva and Silburn https://c4science.ch/source/pSpiPTV/)を用いて研究された。シンクロトロン島鎖の径方向運動は、REシンクロトロンビデオと全RE電流の時間トレースの両方と互換性のある、径方向電流密度分布の最も妥当な時間発展と一致することが見出された。同様に、シンクロトロン島のポロイダル回転周波数の時間的進行と突然のMHD緩和事象との間の相関が同定された。シンクロトロン島間の非線形相互作用によって引き起こされる可能性が高いRE損失事象が、初めて観測された。実験的証拠は、シンクロトロン島が磁気島の存在に関連している可能性があり、それが新しいREビーム緩和戦略の開発につながる可能性があることを示唆している。