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ICRH modelling of DTT in full power and reduced-field plasma scenarios using full wave codes

A Cardinali, C Castaldo, F Napoli, S Ceccuzzi, V Francalanza, G S Mauro, B Mishra, A Pidatella, C Salvia, G Torrisi2025年8月Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

An in-depth analysis of ion cyclotron resonance heating (ICRH) absorption in the Divertor Tokamak Test (DTT) plasma has been performed over the years following the evolution of the machine parameters, such as magnetic field, major and minor radii, among others, and in agreement with the prescription of the transport codes regarding expected kinetic profiles. The application of the ICRH in DTT even with plasma parameters at reduced toroidal magnetic field has recently reopened the analysis and the modelling of the ICRH in this context. This use aims to evaluate whether the antenna setup (frequency range, coupled spectra, etc.) is compatible with the scenario planned for the first years of DTT operations. To this end, the numerical code TORIC, accompanied by the quasi-linear analysis, has been extensively used for parametric analysis: minority or majority heating (first harmonic of deuterium in the hydrogen minority scenario), magnetic field, frequency, spectra (parallel wave number, power, etc.) in both full heating and full performance machine scenarios. These analyses were also conducted in the reduced-field plasma scenario (B = 3 T, Ip = 2 MA). The results of this extensive parametric investigation are summarised in this paper, and prescriptions are also provided for the correct use of ICRH to maximise ion heating in all device performances.

日本語訳

ダイバータートカマク試験(DTT)プラズマにおけるイオンサイクロトロン共鳴加熱(ICRH)吸収の詳細な解析は、磁場、主半径、副半径などの装置パラメータの変遷に従い、また予想される運動論的プロファイルに関する輸送コードの指示と一致して、長年にわたり実施されてきた。低減されたトロイダル磁場でのプラズマパラメータを用いたDTTにおけるICRHの適用は、最近になってこの文脈でのICRHの解析とモデリングを再開させた。この使用は、アンテナ設定(周波数範囲、結合スペクトルなど)がDTT運転初期に計画されたシナリオと互換性があるかどうかを評価することを目的としている。この目的のために、数値コードTORICが準線形解析とともに、パラメトリック解析のために広く使用されてきた:少数成分または多数成分加熱(水素少数成分シナリオにおける重水素の第1高調波)、磁場、周波数、スペクトル(平行波数、電力など)であり、フル加熱およびフル性能の装置シナリオの両方において。これらの解析はまた、低減磁場プラズマシナリオ(B = 3 T、Ip = 2 MA)でも実施された。この広範なパラメトリック調査の結果は本論文に要約されており、また、すべての装置性能においてイオン加熱を最大化するためのICRHの正しい使用に関する指針も提供されている。

wiki

Ion cyclotron heatingDTT

AIによる論文要約

DTTにおける全出力および低磁場プラズマシナリオを使用したICRHモデリング
JAこの論文は、DTTのICRH加熱システムの設計と運転に携わる研究者や技術者に有用です。プラズマパラメータと加熱特性の関係を理解し、最適なICRH運転条件を見出すことができます。#ICRH #DTT #プラズマシミュレーション #核融合炉設計
LLM向け: {'Title': 'ICRH modelling of DTT in full power and reduced-field plasma scenario…

この論文は、DTTプラズマのイオン加熱に関するICRHの詳細な分析を行っています。磁場強度、プラズマパラメータの変化に伴うICRHの吸収特性を数値シミュレーションで調べ、DTTの初期運転シナリオでのICRH最適化について提言しています。

Modelling of Ion Cyclotron Resonance Heating (ICRH) in the Divertor Tokamak Test (DTT) Plasma under Full and Reduced-Field Scenarios
ENThis paper is relevant for fusion researchers, plasma physicists, and engineers involved in the design and operation of tokamak devices, particularly the DTT. It provides valuable information for optimizing ICRH systems and understanding the impact of different plasma parameters on heating efficiency.#ICRH #DTT #FusionPlasma #ParametricAnalysis #ReducedField
LLM向け: {'Title': 'Modelling of Ion Cyclotron Resonance Heating (ICRH) in the Divertor T…

This paper presents an in-depth analysis of ICRH absorption in the DTT plasma, exploring the impact of various parameters like magnetic field, plasma profiles, and ICRH antenna setup. The study evaluates the feasibility of ICRH in both full-power and reduced-field scenarios, providing insights to maximize ion heating for different device performances.

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