We present integrated TRANSP-kick analyses quantitatively characterizing how n > 1 magnetic islands redistribute fast ions (FIs) and modify momentum balance in low-torque DIII-D H-mode scenarios operated with the ITER normalized parameter set and shape (ITER baseline scenario, or IBS). In this plasma scenario, disruptive neoclassical tearing modes (NTMs) are most commonly seeded by nonlinear 3-wave coupling when the differential rotation between the q = 1 and q = 2 surfaces () approaches zero. Analysis of a DIII-D IBS database of shots unstable to the 2/1 NTM demonstrates that the flattening rotation profile is correlated with n > 1 NTM amplitude growth, with a strong drop in occurring when the radial magnetic perturbation amplitude at the rational surface () is estimated to be about 20 G. The interpretive TRANSP-kick simulations show that the experimentally observed reduction in core rotation is due to the fast-ion kicks. Nonlinearity in momentum losses versus NTM amplitude is found to be correlated with overlap of FI island chains, occurring when is about 35 G, in rough agreement with the experimental results. This agreement suggests the primary mechanism for the conductive momentum loss in the core is due to chaotic FI orbits and FI losses developing from overlapping resonant FI island chains.
我々は、ITER規格化パラメータセットと形状で運転される低トルクDIII-D Hモードシナリオ(ITERベースラインシナリオ、またはIBS)において、n > 1 磁気島が高速イオン(FI)を再分布させ、運動量バランスをどのように変えるかを定量的に特徴付ける、統合TRANSP-kick解析を提示する。このプラズマシナリオでは、q = 1 面と q = 2 面の間の差動回転 () がゼロに近づくと、破壊的ネオクラシカルティアリングモード(NTM)が非線形3波結合によって最も一般的に種付けられる。2/1 NTM に対して不安定なショットからなる DIII-D IBS データベースの解析は、平坦化した回転分布が n > 1 NTM 振幅成長と相関していること、そして有理面 () における径方向磁気摂動振幅が約 20 G と推定されるときに における強い低下が発生することを示している。解釈的TRANSP-kickシミュレーションは、実験的に観測されたコア回転の減少が高速イオンキックによるものであることを示している。運動量損失のNTM振幅に対する非線形性は、 が約35Gのときに発生するFI島鎖の重なりと相関していることが見出され、実験結果とおおよそ一致している。この一致は、コアにおける伝導性運動量損失の主要なメカニズムが、共鳴FI島鎖の重なりから発展するカオス的なFI軌道とFI損失によるものであることを示唆している。