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Structure and dynamics of spontaneous and induced ELMs on ASDEX Upgrade

J. Neuhauser, V. Bobkov, G.D. Conway, R. Dux, T. Eich, M. Garcia-Munoz, A. Herrmann, L.D. Horton, A. Kallenbach, S. Kalvin2008年被引用 31Nuclear FusionIF 3出版社

In order to assess the contribution of edge localized modes (ELMs) to plasma–wall interaction in future fusion experiments like ITER, a sound experimental database for model validation and extrapolation, and, to be prepared for the unfavourable case, the development of tools for ELM mitigation are required. On ASDEX Upgrade a large amount of experimental information has been accumulated from various diagnostics on the structure and dynamics of natural as well as pellet induced ELMs, and on related wall effects. In this paper a survey of type-I ELM results is given first and recent progress is then described in detail. In between ELMs, strong mode activity is observed in a wide mode number and frequency range, specifically large amplitude (∼20%) low frequency (several kilohertz) fluctuations. The initial dynamic ELM phase is dominated by the rapid growth of helical, low mode number structures rotating in the pedestal E × B direction, while the subsequent saturation and profile erosion phase is more complex and scenario dependent. Bursts of filaments ejected from the hot edge into the scrape-off layer are correlated with primary pedestal mode rotation. After partial edge profile collapse, a quiescent recovery phase is obtained despite substantial residual edge gradients. Pellet induced ELMs behave similarly to spontaneous ones, at least for the smallest pellets available so far.

日本語訳

将来のITERのような核融合実験におけるプラズマ・壁相互作用への周辺局在モード(ELM)の寄与を評価するためには、モデル検証と外挿のための確かな実験データベースと、不利な場合に備えたELM緩和手法の開発が必要である。ASDEX Upgradeでは、自然発生およびペレット誘起のELMの構造とダイナミクス、ならびに関連する壁効果について、様々な診断装置を用いて大量の実験情報が蓄積されてきた。本論文では、まずタイプI ELMの結果の概要を示し、その後、最近の進展について詳述する。ELM間では、広いモード数および周波数範囲にわたって強いモード活動が観測され、具体的には大きな振幅(約20%)の低周波数(数キロヘルツ)の変動が見られる。ELMの初期動的位相は、ペデスタルのE×B方向に回転するヘリカルな低モード数構造の急速な成長によって支配される一方、その後の飽和およびプロファイル侵食の位相はより複雑で、シナリオに依存する。ホットエッジからスクレープオフ層へのフィラメントのバースト放出は、主要なペデスタルモードの回転と相関している。部分的なエッジプロファイルの崩壊後も、かなりのエッジ勾配が残存するにもかかわらず、静穏な回復位相が得られる。ペレット誘起ELMは、少なくともこれまでに利用可能な最小のペレットに関しては、自然発生ELMと同様の挙動を示す。

装置

asdex-upgrade高精度(タイトル一致)iter低精度(概要文一致)

wiki

ASDEXEdge localized modeASDEX Upgrade
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