Multi-modal, active 3D MHD spectroscopy is applied in high-performance advanced tokamak scenarios to study their stability time evolution, revealing an intriguing dependence on both and . A tailored applied 3D field provides a 3D plasma response to extract the growth rate of the least stable mode. The estimated growth rate finds a decrease in stability when the minimum in the safety factor (q) passes through 2.0 and reveals inherent risks of crossing an additional rational surface at integer , even above the usual q = 1 sawtooth condition. Based on this result, the potential scenario in which can be safely crossed during a more stable lower phase was investigated, and the improved stability of this scenario is confirmed by the estimated growth rate. This shows that 3D MHD spectroscopy can offer insights into strategies for improving stability by identifying the vulnerable aspects of such scenarios. In addition, the method highlights its potential for instability avoidance by enabling early detection of multiple modes, even before magnetic coils can measure them. The measured growth rate by the 3D MHD spectroscopy shows its reliability by exhibiting a correlation with the programmed rises in plasma beta across various high and high discharges. In addition, this method is successfully applied during rapidly evolving ramp-up phases, a key part of the scenario development. By achieving reasonable growth rate measurements at high-performance scenario developments, this technique contributes to the development of advanced diagnostic tools for tokamak scenario stability, which will help identify an effective pathway to stable, high-performance scenarios.
マルチモーダル・アクティブ3D MHD分光法を、高性能先進トカマクシナリオに適用し、それらの安定性の時間発展を調べた。これにより、 と の両方に対する興味深い依存性が明らかになった。調整された印加3D磁場は3Dプラズマ応答をもたらし、最も安定性の低いモードの成長率を抽出する。推定された成長率は、安全係数(q)の最小値が2.0を通過するときに安定性が低下することを示し、通常のq = 1ソーストン条件を超えても、整数 における追加の有理面を横切ることの固有のリスクを明らかにする。この結果に基づき、より安定な低 相の間に を安全に横切ることができる潜在的なシナリオが調査され、このシナリオの改善された安定性は推定成長率によって確認された。このことは、3D MHD分光法が、そのようなシナリオの脆弱な側面を特定することにより、安定性を改善する戦略への洞察を提供できることを示している。さらに、この手法は、磁気コイルがそれらを測定できる前であっても複数のモードの早期検出を可能にすることで、不安定性回避の可能性を強調する。3D MHD分光法によって測定された成長率は、様々な高 および高 放電におけるプラズマベータのプログラムされた上昇と相関を示すことにより、その信頼性を示している。さらに、この手法は、シナリオ開発の重要な部分である急速に発展する ランプアップ相の間に首尾よく適用される。高性能シナリオ開発において妥当な成長率測定を達成することにより、この技術はトカマクシナリオ安定性のための高度な診断ツールの開発に貢献し、安定した高性能シナリオへの効果的な経路を特定するのに役立つ。