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MHD modes in regular and reversed shear scenarios and possibilities for their control through current drive

S Günter, G Giruzzi, A Gude, R J La Haye, K Lackner, M Maraschek, S Schade, S Sesnic, R Wolf, Q Yu1999年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

The onset conditions for neoclassical tearing modes are shown to be over a wide range of experiments in good agreement with predictions of the polarization current model. In the presence of sufficiently large seed islands, this model extrapolates unfavourably to reactor-grade devices operating with peaked current profiles. The expected decrease of the seed islands produced by sawteeth at the (3, 2) and (2, 1) resonant surfaces may counteract this trend, but extrapolation of this effect has large uncertainties. Active control of this mode on ASDEX Upgrade and COMPASS-D through modulated or unmodulated current drive at the resonant surface has been demonstrated to stabilize this mode, in the electron cyclotron current drive (ECCD) case with a small fraction of driven current (2% of Ip). In advanced scenarios, magnetohydrodynamic (MHD) modes can contribute to the stationarity of the current profile. Fishbones can clamp the current profile development near the q = 1 or q = 2 surface, without significantly deteriorating energy confinement, whereas double-tearing modes, acting in a similar form, lead to substantial confinement losses. First experiments on ASDEX Upgrade with application of central electron cyclotron resonance (ECR)-heating and current drive to discharges with an internal transport barrier show a substantial effect on MHD stability, affecting the passage of the q-profile through qmin = 2, and degrading or prolonging the core reversed shear phase, depending on the current drive direction.

日本語訳

新古典テアリングモードの発生条件は、広範囲の実験において、分極電流モデルの予測と良好な一致を示すことが実証されている。十分に大きなシードアイランドが存在する場合、このモデルは、尖った電流分布を有する炉級装置に対して不利な外挿結果を与える。サトーリ(鋸歯状振動)によって生成されるシードアイランドの縮小が(3,2)および(2,1)共鳴面において期待されるが、この効果の外挿には大きな不確実性が伴う。ASDEX UpgradeおよびCOMPASS-Dにおけるこのモードの能動制御は、共鳴面での変調または非変調電流駆動によって実証されており、電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)の場合、プラズマ電流Ipのわずか2%の駆動電流で安定化が達成されている。先進シナリオにおいては、磁気流体力学(MHD)モードが電流分布の定常性に寄与し得る。フィッシュボーン不安定性は、q=1またはq=2面近傍での電流分布の発展をクランプ(固定)することができ、エネルギー閉じ込めを有意に劣化させることはない。一方、二重テアリングモードは、同様の作用を示すものの、 substantialな閉じ込め損失を引き起こす。ASDEX Upgradeにおける中心電子サイクロトロン共鳴(ECR)加熱および電流駆動を内部輸送障壁を有する放電に適用した最初の実験では、MHD安定性に対する顕著な効果が示され、qminがq=2を通過する際のMHD挙動に影響を及ぼし、電流駆動の方向に応じて、コア逆転シア領域の劣化または延長が観測された。

装置

asdex-upgrade低精度(概要文一致)

wiki

MagnetohydrodynamicsCurrent driveReversed magnetic shearMHD modes
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