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Investigation of LHCD capabilities in I-mode plasma on EAST tokamak

C.B. Wu, B.J. Ding, M.H. Li, X.L. Zou, X.M. Zhong, A.D. Liu, Y.Q. Chu, X.H. Wu, S.Y. Lin, Y.F. Jin2026年2月Nuclear FusionIF 3出版社

Improved energy confinement mode (I-mode) regime offers promising confinement characteristics with temperature pedestal and low-confinement mode (L-mode) like particle transport. Lower Hybrid Current Drive (LHCD) capability in I-mode is experimentally and numerically investigated. Experimental results show that compared to L-mode plasma, enhanced LHCD efficiency is observed during I-mode plasma, with a broader current profile. Ray-tracing simulations suggest that the observed improvement may be attributed to altered LH wave power deposition caused by the temperature pedestal, which leads to a broader driven current profile. These results underscore the significant impact of edge conditions on LHCD. The edge localized mode-free nature of I-mode provides a stable platform for LHCD, making it attractive for steady-state operation. Note that the potential role of reduced parametric decay instability (PDI) in the edge region cannot be fully excluded due to the lack of direct 2.45 GHz RF spectral measurements and kinetic edge profile in scrape-off layer. Consequently, both interpretations, modified wave propagation and suppressed PDI, remain plausible and further verification by full-wave modeling and dedicated experiments are necessary. Considering that both the PDI and the confinement regimes are closely related to the boundary parameters, the LHCD performance across different confinement regimes under the high-density platform will be further investigated.

日本語訳

改善エネルギー閉じ込めモード(I-mode)領域は、温度ペデスタルと低閉じ込めモード(L-mode)様の粒子輸送を伴う有望な閉じ込め特性を提供する。I-modeにおける低域混成波電流駆動(LHCD)の能力を実験的および数値的に調査した。実験結果は、L-modeプラズマと比較して、I-modeプラズマ中ではLHCD効率の向上が観測され、より広い電流分布を伴うことを示している。光線追跡シミュレーションは、観測された改善が、温度ペデスタルによって引き起こされるLH波パワー堆積の変化に起因する可能性があり、その結果、より広い駆動電流分布をもたらすことを示唆している。これらの結果は、LHCDに対する周辺条件の顕著な影響を強調するものである。I-modeの周辺局在モード(ELM)フリーの性質はLHCDに安定なプラットフォームを提供し、定常運転にとって魅力的である。なお、直接の2.45 GHz RFスペクトル測定とスクレイプオフ層における運動論的周辺プロファイルの欠如により、周辺領域での低減されたパラメトリック崩壊不安定性(PDI)の潜在的な役割を完全に排除することはできない。したがって、修正された波動伝搬と抑制されたPDIの両方の解釈が依然として妥当であり、全波モデリングと専用実験によるさらなる検証が必要である。PDIと閉じ込め領域の両方が境界パラメータに密接に関連していることを考慮すると、高密度プラットフォームにおける異なる閉じ込め領域間でのLHCD性能をさらに調査する予定である。

装置

east高精度(タイトル一致)

wiki

EASTLower hybrid current driveI-mode

AIによる論文要約

EASTトカマクにおけるIモードプラズマのLHCD性能の調査
JAトカマクプラズマの電流駆動や閉じ込め改善モードに興味がある核融合研究者や大学院生#EAST #LHCD #Iモード #核融合 #トカマク
LLM向け: {"Title": "EASTトカマクにおけるIモードプラズマのLHCD性能の調査", "Authors": "not provided", "Research…

Iモード(Improved energy confinement mode)は、温度ペデスタルとLモード的な粒子輸送を兼ね備えた閉じ込め改善モードであり、定常運転に有望です。本研究では、EASTトカマクのIモードプラズマにおける低域混成波電流駆動(LHCD)の特性を実験・シミュレーションで調査しました。実験の結果、Lモードと比較してIモードではLHCD効率が向上し、電流分布も広がることがわかりました。レイトレーシングシミュレーションから、温度ペデスタルによる波の吸収位置の変化が電流分布を広げている可能性が示されました。また、エッジ局在モードが存在しないIモードはLHCDに安定したプラットフォームを提供します。ただし、パラメトリック崩壊不安定性の抑制効果も排除できず、今後の検討が必要です。

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