In this paper, results of a direct comparison of TEXTOR and DIII-D experiments with resonant magnetic perturbation (RMP) fields are presented. This comparison of resistive L-mode plasmas at TEXTOR with highly conductive H-mode plasmas at DIII-D is useful to identify generic physics mechanisms during application of RMP fields with a strong field line pitch angle alignment in the plasma edge.A reduction in the pedestal electron pressure pe with increasing extension of the vacuum modelled stochastic layer and pe recovery with decreasing layer width is found caused by a q95 resonant reduction in the edge (0.8 < ΨN < 0.95) electron temperature Te(q95) on both devices. For RMP edge-localized mode (ELM) suppressed H-mode plasmas at DIII-D, the gradients ∇Te and nominal values of Te are reduced in this edge region while increasing in the pedestal (0.95 < ΨN < 1.0) with RMP field applied and both are highly dependent on q95. In contrast, an increase in the central ion temperature with strong steepening of the ion temperature profile at mid-radius is found—again being highly dependent on q95. However, these resonant thermal transport effects are only seen in high triangularity plasmas revealing a strong shape dependence of the thermal transport. In contrast to the highly q95 dependent thermal transport features, the reduction of ne—known as density pump out—shows a much weaker dependence on q95. We show the potential to reduce the RMP induced particle pump out by fine tuning of the RMP spectral properties. At low resonant field amplitudes enhanced particle confinement is seen in high-field side limited L-mode discharges on both devices while higher resonant field amplitudes yield particle pumps out.
本論文では、TEXTORとDIII-Dにおける共鳴磁場摂動(RMP)を用いた実験の直接比較の結果を示す。抵抗性LモードプラズマにおけるTEXTORの結果と、高閉じ込めHモードプラズマにおけるDIII-Dの結果の比較は、強い磁力線ピッチ角整合を有するRMP印加中の一般的な物理メカニズムを特定する上で有用である。ペデスタル電子圧力peの低下は、真空モデル化された確率層の広がりの増大に伴って生じ、層幅の減少に伴ってpeは回復することが、両装置においてq95共鳴で観測された。DIII-DにおけるRMPによるELM抑制Hモードプラズマでは、ペデスタル領域(0.95 < ΨN < 1.0)において電子温度勾配∇Teと電子温度Teの公称値がともに減少し、これらの量はq95に強く依存する。対照的に、中心部ではイオン温度の増加とともにイオン温度分布の急峻な勾配が形成され、これもq95に強く依存することが見出された。しかしながら、これらの共鳴熱輸送効果は高三角形度プラズマでのみ観測され、熱輸送の強い形状依存性が明らかになった。q95に強く依存する熱輸送特性とは対照的に、密度ポンプアウトとして知られる電子密度neの減少は、q95に対する依存性がはるかに弱い。RMPのスペクトル特性を微調整することにより、RMP誘起粒子ポンプアウトを低減できる可能性を示す。低い共鳴場振幅では、両装置の高磁場側リミターLモード放電において粒子閉じ込めの向上が観測される一方、より高い共鳴場振幅では粒子ポンプアウトが生じる。