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Transport in JET deuterium plasmas with optimized shear

G A Cottrell, Y Baranov, D OBrien, C D Challis, J G Cordey, J C M de Haas, L-G Eriksson, C Gormezano, A C Howman, T C Luce1998年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Plasmas with the highest deuterium fusion neutron rates yet achieved in JET have been produced by combining a hollow or flat central current profile with a high-confinement (H-mode) edge. In these discharges, lower hybrid current drive (LHCD) and ion cyclotron resonance heating (ICRH) preheating, applied early in the current ramp-up phase, `freezes in' a hollow or flat current density profile. When the combined neutral beam injection (NBI) and ICRH heating power is increased, a region of reduced transport and highly peaked profiles forms during the L-mode phase and persists into the later H-mode phase when the fusion reactivity reaches a maximum. Transport analysis shows the formation of a central region of good confinement (the internal transport barrier or ITB) which expands with radial velocity . The clearest signatures of this region are large gradients in the ion temperature and toroidal rotation profiles. Ion thermal diffusivities in the central region are of the order of the neoclassical value. The position and rate of expansion of the ITB radius correlates well with the calculated rational q = 2 surface. The confinement improvement can also be seen in electron density, and, to a lesser extent, in electron temperature. The ITB can persist in combination with the edge transport barrier characteristics of the H-mode.

日本語訳

JETにおいてこれまでに達成された中で最も高い重水素核融合中性子生成率を有するプラズマは、中心電流分布を中空または平坦な形状とし、かつ高閉じ込め(Hモード)エッジを組み合わせることによって生成された。これらの放電では、電流立ち上げ初期に適用された低ハイブリッド電流駆動(LHCD)およびイオンサイクロトロン共鳴加熱(ICRH)による予備加熱が、中空または平坦な電流密度分布を「凍結」させる。複合中性粒子ビーム入射(NBI)およびICRH加熱パワーが増加すると、Lモード相において輸送が低減された領域と強くピークした分布が形成され、核融合反応率が最大に達する後期のHモード相まで持続する。輸送解析により、閉じ込めが良好な中心領域(内部輸送障壁、すなわちITB)の形成が示され、これは径方向速度をもって拡大する。この領域の最も明確な特徴は、イオン温度およびトロイダル回転分布における大きな勾配である。中心領域におけるイオン熱拡散係数は、新古典論的な値のオーダーである。ITB半径の位置および拡大速度は、計算された有理面q = 2とよく相関する。閉じ込め改善は、電子密度においても観測され、電子温度においてはより弱い程度で観測される。ITBは、Hモードのエッジ輸送障壁の特性と組み合わせて持続することができる。

装置

jet高精度(タイトル一致)

wiki

JETDeuteriumDeuterium plasma
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