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Negative triangularity scenarios: from TCV and AUG experiments to DTT predictions

A. Mariani, L. Aucone, A. Balestri, P. Mantica, G. Merlo, R. Ambrosino, F. Bagnato, L. Balbinot, J. Ball, T. Bolzonella2024年10月Nuclear FusionIF 3出版社

Experiments, gyrokinetic simulations and transport predictions were performed to investigate if a negative triangularity (NT) L-mode option for the Divertor Tokamak Test (DTT) full-power scenario would perform similarly to the positive triangularity (PT) H-mode reference scenario, avoiding the harmful edge localized modes (ELMs). The simulations show that a beneficial effect of NT coming from the edge/scrape-off layer (SOL) region is needed to allow the actual NT L-mode option to perform like the PT H-mode. Dedicated experiments at TCV and AUG, with DTT-like shapes, show an optimistic picture. In TCV, experiments indicate that even with the relatively small triangularity of the DTT NT scenario, a large beneficial effect of NT comes from the plasma edge and SOL, allowing NT L-modes to outperform PT L-modes with the same power input, reaching the same central pressures as PT H-modes with twice as much applied heating power. For AUG, NT plasmas go into H-mode more easily than for TCV, but always present much smaller pedestals compared with PT plasmas with the same input power, showing a much weaker or absent ELM activity. However, NT has a smaller beneficial effect for AUG than for TCV, with NT pulses outperforming PT pulses with the same input power only for an ECRH-only case with relatively low input power. For the considered AUG cases, PT pulses perform better than NT ones at higher ECRH power or with mixed NBI and ECRH power. Based on this analysis, the NT option is a viable alternative for the DTT full power scenario, providing high performance plasmas with reduced or absent ELMs.

日本語訳

実験、ジャイロ運動論的シミュレーション、および輸送予測は、ダイバータトカマク試験(DTT)フルパワーシナリオにおける負三角形度(NT)Lモードオプションが、有害な周辺局在モード(ELMs)を回避しつつ、正三角形度(PT)Hモード参照シナリオと同様に性能を発揮するかどうかを調査するために実施された。シミュレーションは、実際のNT LモードオプションがPT Hモードと同様に性能を発揮するためには、周辺/スクレイプオフ層(SOL)領域に由来するNTの有益な効果が必要であることを示している。TCVおよびAUGでの専用実験は、DTTに類似した形状で、楽観的な見通しを示している。TCVでは、実験は、DTT NTシナリオの比較的小さい三角形度であっても、NTの大きな有益な効果がプラズマ周辺部とSOLからもたらされ、同じ投入電力でNT LモードがPT Lモードを上回り、2倍の印加加熱電力を持つPT Hモードと同じ中心圧力に達することを可能にすることを示している。AUGでは、NTプラズマはTCVの場合よりも容易にHモードに入るが、常に同じ投入電力のPTプラズマと比較してはるかに小さなペデスタルを示し、ELM活動がはるかに弱いまたは存在しないことを示している。しかしながら、NTの有益な効果はTCVの場合よりもAUGでは小さく、NTパルスが同じ投入電力のPTパルスを上回るのは、比較的低い投入電力のECRHのみの場合に限られる。検討されたAUGの場合では、より高いECRH電力、またはNBIとECRHの混合電力では、PTパルスはNTパルスよりも良い性能を発揮する。この分析に基づき、NTオプションはDTTフルパワーシナリオに対する実行可能な代替案であり、ELMが低減または存在しない高性能プラズマを提供する。

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TCVTriangularityDTTNegative triangularity

AIによる論文要約

負の三角形シナリオ:TCV及びAUG実験からDTT予測まで
JAこの論文は、核融合炉の設計に関心のある研究者や学生に役立つと思われます。特に、プラズマの三角形形状がパフォーマンスに与える影響について理解を深めたい人にお勧めです。#NegativeTriangularity #PlasmaShaping #FusionReactor
LLM向け: {'Title': '負の三角形シナリオ:TCV及びAUG実験からDTT予測まで', 'Author(s)': '該当なし', 'Research Object…

この論文では、DTTの全出力シナリオのためのL型モードオプションとして負の三角形(NT)を検討しています。シミュレーションによると、NTのメリットはエッジ/SOL領域から来ており、NTのL型モードがPTのH型モードと同等の性能を発揮できる可能性が示されています。TCV及びAUGでの実験では、NTプラズマがELMを抑制しつつ高性能を発揮することが確認されました。

Negative triangularity scenarios: from TCV and AUG experiments to DTT predictions
ENThis paper should be read by fusion researchers and engineers interested in exploring alternative plasma configurations for future fusion devices like DTT, as well as those studying the impact of plasma shaping on performance and stability.#FusionPlasmaShaping #NegativeTriangularity #DTTDesign #ELMReduction
LLM向け: {'Title': 'Negative triangularity scenarios: from TCV and AUG experiments to DTT…

This paper explores the potential of using negative triangularity (NT) as an alternative to positive triangularity (PT) in the Divertor Tokamak Test (DTT) full-power scenario. Experiments, simulations, and transport predictions show that NT L-mode plasmas can perform similarly to PT H-mode plasmas, with reduced or absent edge localized modes (ELMs).

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