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High-resolution disruption halo current measurements using Langmuir probes in Alcator C-Mod

R.A. Tinguely, R.S. Granetz, A. Berg, A.Q. Kuang, D. Brunner, B. LaBombard2018年被引用 8Nuclear FusionIF 3出版社

Halo currents generated during disruptions on Alcator C-Mod have been measured with Langmuir 'rail' probes. These rail probes are embedded in a lower outboard divertor module in a closely-spaced vertical (poloidal) array. The dense array provides detailed resolution of the spatial dependence (~1 cm spacing) of the halo current distribution in the plasma scrape-off region with high time resolution (400 kHz digitization rate). As the plasma limits on the outboard divertor plate, the contact point is clearly discernible in the halo current data (as an inversion of current) and moves vertically down the divertor plate on many disruptions. These data are consistent with filament reconstructions of the plasma boundary, from which the edge safety factor of the disrupting plasma can be calculated. Additionally, the halo current 'footprint' on the divertor plate is obtained and related to the halo flux width. The voltage driving halo current and the effective resistance of the plasma region through which the halo current flows to reach the probes are also investigated. Estimations of the sheath resistance and halo region resistivity and temperature are given. This information could prove useful for modeling halo current dynamics.

日本語訳

Alcator C-Mod におけるディスラプション中に生成されるハロー電流は、ラングミュア「レール」プローブを用いて測定された。これらのレールプローブは、下部外側ダイバータモジュールに、密に配置された垂直(ポロイダル)アレイとして埋め込まれている。この高密度アレイは、プラズマのスクレイプオフ領域におけるハロー電流分布の空間依存性(約1 cm間隔)の詳細な分解能を、高い時間分解能(400 kHzのデジタル化レート)で提供する。プラズマが外側ダイバータ板にリミットされると、接触点はハロー電流データにおいて(電流の反転として)明確に識別でき、多くのディスラプションでダイバータ板を垂直に下方へ移動する。これらのデータは、プラズマ境界のフィラメント再構成と一致しており、そこからディスラプション中のプラズマのエッジ安全係数を計算できる。さらに、ダイバータ板上のハロー電流の「フットプリント」が得られ、ハローフラックス幅に関連付けられる。ハロー電流を駆動する電圧と、ハロー電流がプローブに到達するために流れるプラズマ領域の実効抵抗も調査される。シース抵抗、ハロー領域の抵抗率と温度の推定が与えられる。この情報は、ハロー電流ダイナミクスのモデリングに有用であることが証明されるかもしれない。

装置

alcator-c-mod高精度(タイトル一致)

wiki

Plasma disruptionAlcatorC-ModLangmuir probe
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