Toroidal modeling utilizing the MARS-Q code (Liu et al 2013 Phys. Plasmas20 042503) shows that large (compared to electromagnetic torque) neoclassical toroidal viscous (NTV) torque can be achieved in the plasma core region in reference MAST(-U) L-mode plasmas, by applying the n = 2 (n is the toroidal mode number) 3D fields generated by the magnetic coils used for controlling the edge localized mode and/or by the error field correction coils. Large NTV torque, occurring at relatively slow plasma flow, in combination with strong variation of the torque amplitude versus the coil phasing of the 3D coils, offers a tool to control the plasma toroidal rotation profile in spherical tokamaks. To effectively employ the toroidal NTV torque, the potentially fast initial flow needs to first be damped by 3D fields. MARS-Q quasi-linear initial value simulations demonstrate that this is achievable in MAST-U, within the designed 3D coil current capability for the device.
MARS-Qコード(Liuら2013 Phys. Plasmas 20 042503)を用いたトロイダルモデリングにより、基準MAST(-U) Lモードプラズマのコア領域において、エッジ局在モード制御用磁気コイルおよび/または誤差磁場補正コイルによって生成されるn = 2(nはトロイダルモード数)の3次元磁場を印加することで、(電磁トルクと比較して)大きな新古典トロイダル粘性(NTV)トルクが達成可能であることが示される。比較的遅いプラズマ流において生じる大きなNTVトルクは、3次元磁場のコイル位相に対するトルク振幅の強い変動と組み合わせることで、球状トカマクにおけるプラズマトロイダル回転分布を制御する手段を提供する。トロイダルNTVトルクを効果的に利用するには、潜在的に高速な初期流をまず3次元磁場によって減衰させる必要がある。MARS-Q準線形初期値シミュレーションは、MAST-Uにおいて、装置の設計上の3次元コイル電流能力の範囲内でこれが達成可能であることを実証している。