FusionPapers
図版検索トレンドwiki日本の研究
© 2026 FUSIONPAPERS
About法務情報
トップに戻る

Impact of n > 1 neoclassical tearing modes on fast ions, plasma rotation, and the onset of disruptive tearing modes in DIII-D ITER baseline scenario

A.C. Brown, L. Bardoczi, W.W. Heidbrink, P.J. Bonofiglo, M. Podestà2026年2月Nuclear FusionIF 3出版社

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.

日本語訳

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。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)iter高精度(タイトル一致)

wiki

ITERFusion Advanced Studies TorusDIII-DEnergetic ionTearing modeNeoclassical tearing modePlasma rotation

AIによる論文要約

n>1新古典ティアリングモードが高速イオン、プラズマ回転、及びDIII-D ITERベースラインシナリオにおける破壊的ティアリングモードの発生に与える影響
JA核融合プラズマ物理の研究者や学生、特にトカマクプラズマの安定性や高速イオン物理に興味がある方#核融合 #プラズマ物理 #ティアリングモード #DIII-D #ITER
LLM向け: {"Title": "n>1新古典ティアリングモードが高速イオンとプラズマ回転に与える影響と破壊的モードの発生", "Authors": "未記載", "Res…

DIII-DトカマクにおけるITERベースラインシナリオで、n>1の新古典ティアリングモード(NTM)が高速イオンの再分布とプラズマ回転の変化を引き起こし、最終的に破壊的2/1 NTMの発生を促す過程を解析。実験とシミュレーションの一致から、高速イオンによる運動量損失とカオス的な軌道の重なりが主要なメカニズムであることを示した。

関連論文

The root cause of disruptive NTMs and paths to stable operation in DIII-D ITER baseline scenario plasmas

2024Nuclear Fusion

Tearing stable stationary ITER baseline operation in DIII-D

2025Nuclear Fusion

Quantitative modeling of neoclassical tearing mode driven fast ion transport in integrated TRANSP simulations

2019Plasma Physics and Controlled Fusion

Influence of externally applied magnetic perturbations on neoclassical tearing modes at ASDEX Upgrade

2015Nuclear Fusion

The causes of the disruptive tearing instabilities of the ITER Baseline Scenario in DIII-D

2018Nuclear Fusion

Advances in understanding the generation and evolution of the toroidal rotation profile on DIII-D

2009Nuclear Fusion

Use of differential plasma rotation to prevent disruptive tearing mode onset from 3-wave coupling

2024Nuclear Fusion

Plasma rotation and diamagnetic drift effects on the resistive wall modes in the negative triangularity tokamaks

2024Nuclear Fusion

The dynamics of a neoclassical tearing mode (NTM) influenced by energetic ions on EAST

2016Plasma Physics and Controlled Fusion

MHD-mode stabilization by plasma rotation in TEXTOR

1996Plasma Physics and Controlled Fusion