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Runaway electron plateau current profile reconstruction from synchrotron imaging and Ar-II line polarization angle measurements in DIII-D

C. Marini, E.M. Hollmann, S.W. Tang, J.L. Herfindal, D. Shiraki, R.S. Wilcox, D. del-Castillo-Negrete, M. Yang, N. Eidietis, M. Hoppe2024年7月Nuclear FusionIF 3出版社

Current profile reconstructions are obtained for high current ( kA) post-disruption runaway electron (RE) plateau plasmas in DIII-D. Two novel methods of measuring the RE current profile in high-current RE plateaus are introduced and compared: localization of the q = 2 rational surface using visible synchrotron emission (SE) imaging and the measurement of the polarization angle of line-integrated Ar-II line emission. The two methods are found to be consistent with each other within the data uncertainties. Different simulations of the RE current profile are compared with the measurements: the toroidal fluid RE model is found to best fit the data, within the measurement uncertainties. In addition to introducing two novel methods to measure the RE current profile and validating present simulation capabilities, this work demonstrates that instabilities can grow at q = 2 and q = 1 surfaces without necessarily causing a RE final loss instability. Numerical simulations are also presented to elucidate the role of these instabilities on synchrotron emission.

日本語訳

DIII-Dにおける高電流( kA)ディスラプション後逃走電子(RE)プラトープラズマについて、電流プロファイル再構成が得られた。RE電流分布を高電流REプラトーにおいて測定するための2つの新しい方法が紹介され、比較される: q = 2有理面の可視シンクロトロン放射(SE)イメージングによる局在化と、線積分されたAr-II線放射の偏光角の測定である。これら2つの方法は、データの不確かさの範囲内で互いに整合することが見出された。RE電流分布のさまざまなシミュレーションが測定値と比較される: トロイダル流体REモデルが、測定の不確かさの範囲内でデータに最もよく適合することが見出された。RE電流分布を測定するための2つの新しい方法の導入と現在のシミュレーション能力の検証に加えて、この研究は、q = 2およびq = 1面で不安定性が、必ずしもREの最終損失不安定性を引き起こすことなく成長し得ることを実証する。これらの不安定性がシンクロトロン放射に及ぼす役割を解明するための数値シミュレーションも提示される。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)

wiki

DIII-DRunaway electronCurrent profile

AIによる論文要約

ダイバーターの崩壊後に発生する高電流のルナウェー電子プラトーの電流プロファイルの再構築
JA核融合プラズマ物理の研究者や学生が対象で、ルナウェー電子の動態理解と、その挙動を再現するシミュレーションモデルの検証に役立つ内容です。#RunawayElectrons #CurrentProfile #PlasmaInstability #FusionPlasmaPhysics

この論文では、DIII-Dでの高電流ルナウェー電子プラトーの電流プロファイルを、シンクロトロン放射イメージングと Ar-II線の偏光角測定の2つの新しい手法を用いて再構築しています。これらの手法は一致しており、ルナウェー電子流体モデルが実験データをよく説明することが示されています。また、q=2やq=1の不安定性の役割についても議論されています。

Reconstructing the runaway electron plateau current profile using synchrotron imaging and Ar-II line polarization measurements in DIII-D
ENThis paper should be read by fusion researchers interested in understanding and controlling runaway electrons, which can cause significant damage during plasma disruptions. The novel diagnostic techniques presented can be useful for other tokamak experiments studying RE dynamics.#RunawayElectrons #CurrentProfile #Diagnostics #Disruptions #FusionPlasmas

This paper introduces two novel methods to measure the current profile of high-current runaway electron (RE) plateaus after disruptions in the DIII-D tokamak. The methods use synchrotron emission imaging and Ar-II line polarization to localize the q=2 and q=1 rational surfaces, which are important for understanding RE instabilities. The measurements are consistent with simulations, showing that instabilities can grow at these surfaces without causing a final RE loss.

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