This presentation examines the energetic particle transport induced by saturated kink modes and sawtooth crashes in JET deuterium plasmas. It is known that kink mode-resonant transport and phase-space redistribution from sawtooth crashes can drive strong fast ion transport with dependencies on particle pitch and energy. Measurements with JET's Faraday cup fast ion loss detector array have shown that the internal kink growth phase preceding sawtooth crashes produces substantial fast ion losses. This report will numerically investigate the dominant energetic particle transport mechanism with a detailed examination of the fast ion phase-space dependencies, resonances, orbit topology changes, induced losses, and redistribution associated with the long-lived, resonant, kink mode and non-resonant sawtooth crash. The ORBIT-kick model forms the basis of the transport studies with realistic fast ion distributions produced from TRANSP. A recently created reduced model for sawtooth induced transport is used while the saturated kink modes are modeled with ideal magnetohydrodynamic codes. The simulations were further validated against experiment with a newly developed synthetic Faraday cup fast ion loss detector in addition to scintillator probe and neutron measurements.
要旨： 本発表では、JET重水素プラズマにおける飽和キンクモードと鋸歯状波クラッシュによって誘起される高エネルギー粒子輸送について考察する。キンクモード共鳴輸送と鋸歯状波クラッシュによる位相空間再分布が、粒子のピッチ角とエネルギーに依存する強い高速粒子輸送を駆動し得ることが知られている。JETのファラデーカップ高速粒子損失検出器アレイを用いた測定により、鋸歯状波クラッシュに先行する内部キンク成長期が、かなりの高速粒子損失を生じることが示されている。本報告では、長寿命の共鳴キンクモードと非共鳴鋸歯状波クラッシュに関連する、高速粒子の位相空間依存性、共鳴、軌道トポロジー変化、誘起損失、および再分布を詳細に検討し、支配的な高エネルギー粒子輸送機構を数値的に調査する。ORBIT-kickモデルが、TRANSPから得られた現実的な高速粒子分布を用いた輸送研究の基礎を形成する。飽和キンクモードが理想磁気流体力学コードによってモデル化される一方、鋸歯状波誘起輸送には最近構築された簡約モデルが使用される。シミュレーションは、シンチレータプローブおよび中性子測定に加えて、新たに開発された合成ファラデーカップ高速粒子損失検出器を用いて実験とさらに検証された。