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Extremely low intrinsic non-axisymmetric field in KSTAR and its implications

Y. In, J.K. Park, J.M. Jeon, J. Kim, M. Okabayashi2015年被引用 53Nuclear FusionIF 3出版社

A surprisingly low level of intrinsic non-axisymmetric field (called 'error field') has been measured in KSTAR, suggesting at least an order of magnitude lower than in other major tokamaks. Specifically, the KSTAR was found to have an extremely low level of pitch resonant intrinsic error field at the m/n = 2/1 surface in the order of 10−5 of the magnetic field at the geometric centre, instead of 10−4 typically observed in other devices. Using a single array of in-vessel control coils (IVCCs) at the outboard midplane, the n = 1 intrinsic error field was diagnosed. Such a low level of intrinsic non-axisymmetric field as measured in KSTAR is less than or comparable to the Earth's magnetic field or a remanent field in the KSTAR plasma chamber. Considering that a very low level of n = 1 intrinsic error field (mostly associated with kink-resonance) helps the plasma to be less vulnerable to mode-locking, this might have allowed the n = 1 resonant magnetic perturbation (RMP) currents (configured to be dominantly pitch-resonant for edge localized mode (ELM) suppression) to increase without invoking a kink-resonant mode-locking, consistent with experimental observation and poloidal mode spectra calculations in KSTAR. Further clarification of the influence of the intrinsic error field in terms of a 3D structure is expected to provide a solid foundation to understand the n = 1 RMP-driven ELM suppression uniquely observed in KSTAR.

日本語訳

KSTARにおいて、驚くほど低いレベルの固有非軸対称磁場(「誤差磁場」と呼ばれる)が測定され、他の主要なトカマクよりも少なくとも一桁低いことが示唆された。具体的には、KSTARは、幾何中心における磁場の10⁻⁵のオーダーで、m/n = 2/1 有理面において極めて低いレベルのピッチ共鳴固有誤差磁場を有することが見出されたが、これは他の装置で典型的に観測される10⁻⁴ではなく、より低い値である。外側中平面に設置された単一の真空容器内制御コイル(IVCC)アレイを用いて、n = 1 固有誤差磁場が診断された。KSTARで測定されたこのような低レベルの固有非軸対称磁場は、地球磁場またはKSTARプラズマ容器内の残留磁場と同等かそれ以下である。非常に低いレベルのn = 1固有誤差磁場(主にキンク共鳴に関連する)がプラズマをモードロッキングに対して脆弱でなくするのに寄与することを考慮すると、これは、端部局在モード(ELM)抑制のために支配的にピッチ共鳴となるように構成されたn = 1共鳴磁場摂動(RMP)電流が、キンク共鳴モードロッキングを誘発することなく増加することを可能にした可能性があり、これはKSTARにおける実験的観測およびポロイダルモードスペクトル計算と一致する。3次元構造の観点からの固有誤差磁場の影響のさらなる解明は、KSTARで独自に観測されるn = 1 RMP駆動ELM抑制を理解するための確固たる基盤を提供することが期待される。

装置

kstar高精度(タイトル一致)

wiki

KSTAR
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