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Scrape-off layer transport and filament characteristics in high-density tokamak regimes

N. Vianello, D. Carralero, C.K. Tsui, V. Naulin, M. Agostini, I. Cziegler, B. Labit, C. Theiler, E. Wolfrum, D. Aguiam2020年被引用 46Nuclear FusionIF 3出版社

A detailed cross-device investigation on the role of filamentary dynamics in high-density regimes has been performed within the EUROfusion framework, comparing the ASDEX Upgrade (AUG) and TCV tokamaks. Both devices run density ramp experiments at different levels of plasma current, keeping the toroidal field or q95 constant in order to disentangle the role of the parallel connection length and the current. During the scan at a constant toroidal field, in both devices the scrape-off layer (SOL) profiles tend to develop a clear SOL density shoulder at a lower edge density whenever the current is reduced. Different current behaviour is substantially reconciled in terms of the edge density normalized to the Greenwald fraction. During the scan at constant q95 AUG exhibits similar behaviour, whereas in TCV no upstream profile modification signature has been observed at lower current levels. The latter behaviour has been ascribed to the lack of target density rollover. The relation between the upstream density profile modification and detachment condition has been investigated. For both devices the relation between blob size and the SOL density e-folding length is found independent of the plasma current, with the observation of a clear increase in blob size and the edge density normalized to a Greenwald fraction. ASDEX Upgrade has also explored filamentary behaviour in the H-mode. The experiments in AUG have focused on the role of neutrals, performing discharges with and without cryogenic pumps, highlighting how high neutral pressure, not only in the divertor but also at the midplane, is needed in order to develop an H-mode SOL profile shoulder in AUG.

日本語訳

EUROfusion枠組みの中で、高密度領域におけるフィラメントダイナミクスの役割に関する詳細なクロスデバイス調査が実施され、ASDEX Upgrade(AUG)とTCVトカマクが比較された。両装置は、トロイダル磁場またはq95を一定に保ちながら、異なるプラズマ電流レベルで密度ランプ実験を行い、平行方向の接続長と電流の役割を分離した。一定トロイダル磁場での走査中、両装置において、電流を減少させると、スクレイプオフ層(SOL)プロファイルは、より低い周辺密度で明確なSOL密度ショルダーを発達させる傾向があった。異なる電流挙動は、グリーンワルド分率に規格化された周辺密度という観点で実質的に整合された。一定q95での走査中、AUGは同様の挙動を示したが、TCVでは、より低い電流レベルで上流プロファイルの修正の兆候は観測されなかった。後者の挙動は、ターゲット密度ロールオーバーの欠如に帰因された。上流密度プロファイルの修正とダイバータ条件の関係が調査された。両装置において、ブロブサイズとSOL密度e-folding長の関係は、プラズマ電流に依存しないことが見いだされ、ブロブサイズとグリーンワルド分率に規格化された周辺密度の明確な増加が観測された。ASDEX Upgradeはまた、Hモードにおけるフィラメント挙動も調査した。AUGでの実験は、中性粒子の役割に焦点を当て、極低温ポンプの有無による放電を実施し、AUGにおいてHモードSOLプロファイルショルダーを発達させるためには、ダイバータだけでなく赤道面でも高い中性粒子圧力が必要であることを明らかにした。

装置

asdex-upgrade中精度(概要文一致)

wiki

Scrape-off layer
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