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Runaway electron generation and control

B Esposito, L Boncagni, P Buratti, D Carnevale, F Causa, M Gospodarczyk, JR Martin-Solis, Z Popovic, M Agostini, G Apruzzese2017年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

We present an overview of FTU experiments on runaway electron (RE) generation and control carried out through a comprehensive set of real-time (RT) diagnostics/control systems and newly installed RE diagnostics. An RE imaging spectrometer system detects visible and infrared synchrotron radiation. A Cherenkov probe measures RE escaping the plasma. A gamma camera provides hard x-ray radial profiles from RE bremsstrahlung interactions in the plasma. Experiments on the onset and suppression of RE show that the threshold electric field for RE generation is larger than that expected according to a purely collisional theory, but consistent with an increase due to synchrotron radiation losses. This might imply a lower density to be targeted with massive gas injection for RE suppression in ITER. Experiments on active control of disruption-generated RE have been performed through feedback on poloidal coils by implementing an RT boundary-reconstruction algorithm evaluated on magnetic moments. The results indicate that the slow plasma current ramp-down and the simultaneous reduction of the reference plasma external radius are beneficial in dissipating the RE beam energy and population, leading to reduced RE interactions with plasma facing components. RE active control is therefore suggested as a possible alternative or complementary technique to massive gas injection.

日本語訳

FTUにおける runaway電子(RE)生成および制御に関する実験の概要を、包括的なリアルタイム(RT)診断・制御システムと新たに設置されたRE診断装置を通じて得られた結果とともに提示する。REイメージング分光システムは、可視および赤外シンクロトロン放射を検出する。チェレンコフプローブは、プラズマから逃散するREを測定する。ガンマカメラは、プラズマ中のRE制動放射相互作用からの硬X線動径プロファイルを提供する。REの発生と抑制に関する実験では、RE生成のための閾値電場が、純粋な衝突理論に基づく予測値よりも大きいが、シンクロトロン放射損失による増大と整合することが示された。これは、ITERにおけるRE抑制のための大量ガス入射の際に標的とすべき密度がより低いことを示唆する可能性がある。破壊生成REの能動制御に関する実験は、磁気モーメントに基づいて評価されるRT境界再構成アルゴリズムを実装し、ポロイダルコイルへのフィードバックを通じて実施された。結果は、プラズマ電流の緩やかなランプダウンと参照プラズマ外部半径の同時低減が、REビームのエネルギーおよび個数の消散に有効であり、プラズマ対向機器とのRE相互作用の低減につながることを示している。したがって、REの能動制御は、大量ガス入射に代わる、またはそれを補完する手法として提案される。

装置

iter低精度(概要文一致)

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Runaway electron
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