We have demonstrated for the first time that turbulent plasma density fluctuations in the edge of the DIII-D tokamak are responsible for substantial broadening of an injected microwave beam by successful quantitative comparison between experimental observations and first principles 2D full-wave simulations. The broadening of the beam has important implications for control of tokamak discharges through localized electron cyclotron deposition needed for eliminating magnetohydrodynamic instabilities. This new predictive capability is mandatory to design & operate present & future tokamaks in such a way that microwave heating schemes achieve their intended objectives.
我々は、DIII-Dトカマクの周辺部における乱流的プラズマ密度揺らぎが、入射マイクロ波ビームの大幅な広がりの原因であることを、実験観測と第一原理に基づく2次元全波シミュレーションとの定量的比較の成功によって初めて実証した。ビームの広がりは、磁気流体力学的不安定性を除去するために必要な局所電子サイクロトロン堆積を介したトカマク放電の制御に重要な意味を持つ。この新しい予測能力は、マイクロ波加熱方式が意図した目的を達成するように、現在および将来のトカマクを設計・運転するために必須である。