In the experiments on tangential fuel pellet injection in the TUMAN-3M tokamak an initiation of LH-transition or, in several scenarios—temporal (1–2 ms) confinement improvement with the following backwards transition was observed. To understand the possibility of the transitions, a model calculating the evolution of density and ion temperature profiles under the effect of source profile perturbation and plasma cooling created by pellet evaporation was developed. In the model, a diffusion coefficient depending on radial electric field shear value was used. Turbulence parameters are defined using a gyrokinetic simulation of the experiments with ELMFIRE code. Modeling results are in good agreement with experiments. Using the data obtained from the modeling, non-linear particle flux dependency on density gradient was analyzed; the existence of two stabile solutions for two confinement modes dependent on particle flux value was proved, in agreement with experiments.
TUMAN-3Mトカマクにおけるペレット入射を伴う接線方向入射実験では、LH遷移または、いくつかのシナリオにおいて、時間的(1~2 ms)閉じ込め改善とそれに続く後方遷移が観測された。この遷移の可能性を理解するために、ペレット蒸発によって生成された源の摂動とプラズマ冷却の影響下での密度およびイオン温度分布の時間発展を計算するモデルが開発された。このモデルでは、動径電場シアの値に依存する拡散係数が使用された。乱流パラメータは、ELMFIREコードを用いたジャイロ運動論的シミュレーションによって決定された。モデル化の結果は実験とよく一致した。モデル化から得られたデータを用いて、粒子束に対する非線形粒子フラックス依存性が分析され、粒子束の値に依存する2つの閉じ込めモードに対して2つの安定解が存在することが実証され、これは実験と一致した。