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Radiation asymmetry during shattered pellet and massive gas injection in DIII-D

D Shiraki, C J Lasnier, C C Kim, J L Herfindal, L R Baylor, E M Hollmann, N W Eidietis2026年1月Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Infrared thermography of the first wall in DIII-D is used to show the toroidal peaking of plasma radiation during mitigated disruptions with shattered pellet injection (SPI) and with massive gas injection (MGI). During MGI, the radiation peak location is shown to be due to the n = 1 magnetohydrodynamic (MHD) activity and continuously variable in toroidal phase based on externally applied error fields, consistent with previous experimental results. Furthermore, the measured toroidal peaking factor (TPF) is in agreement with the previous estimates based on radiometry, with a total TPF of when integrated over the entire duration of the disruption, and a value of during the thermal quench (TQ). For SPI, the location of the radiation peak is found to be determined predominantly by the particle source location, and thus can be varied on DIII-D by injecting from either of two toroidally separated injectors. 3D non-linear MHD simulations with the NIMROD code support this picture. The localized SPI particle source leads to higher peaking than for MGI, with a total TPF of over the full disruption and a TQ TPF of 1.9 +0.5/−0.3, a value also consistent with the NIMROD simulations. This TQ value is close to or potentially exceeding the allowable limit for the previously planned Be first wall in ITER, pointing to the importance of radiation asymmetries depending on the choice of first wall material.

日本語訳

DIII-Dにおける第一壁の赤外線サーモグラフィを用いて、破砕ペレット入射(SPI)および大規模ガス入射(MGI)による緩和されたディスラプション中のプラズマ放射のトロイダル方向のピーキングを明らかにした。MGI時には、放射ピーク位置がn=1の磁気流体力学(MHD)活動に起因し、外部印加誤差磁場に基づいてトロイダル位相が連続的に変化することが示された。これは従来の実験結果と一致する。さらに、測定されたトロイダルピーキング係数(TPF)は、放射測定に基づく従来の推定値と一致し、ディスラプション全体で積分した場合の総TPFは[値]、熱クエンチ(TQ)中の値は[値]であった。SPIの場合、放射ピーク位置は主に粒子源位置によって決定され、DIII-Dではトロイダル方向に分離された2つの入射器のいずれかから入射することで変化させることができる。NIMRODコードを用いた3次元非線形MHDシミュレーションはこの描像を支持する。局在化したSPI粒子源はMGIよりも高いピーキングをもたらし、ディスラプション全体での総TPFは[値]、TQ中のTPFは1.9 +0.5/−0.3であり、これもNIMRODシミュレーションと一致する。このTQ値は、以前計画されていたITERのベリリウム第一壁に対する許容限界に近いか、またはそれを超える可能性があり、第一壁材料の選択に応じた放射非対称性の重要性が指摘される。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)iter低精度(概要文一致)

wiki

DIII-DShattered pellet injectionMassive gas injection

AIによる論文要約

破砕ペレット注入と大量ガス注入時のDIII-Dにおける放射非対称性
JA核融合プラズマのディスラプション制御に関心のある研究者や、ITERの第一壁設計に携わるエンジニア。放射非対称性が壁への熱負荷に影響するため。#核融合 #ディスラプション #DIII-D #放射非対称性 #プラズマ
LLM向け: {"Title": "DIII-Dにおける破砕ペレット注入および大量ガス注入時の放射非対称性", "Authors": "Not provided", "Res…

本研究では、DIII-Dトカマクにおけるディスラプション時の放射非対称性を、赤外線サーモグラフィを用いて調査した。大量ガス注入(MGI)では、放射ピークの位置はn=1 MHD活動によって決まり、外部誤差磁場によりトロイダル位相が変化する。一方、破砕ペレット注入(SPI)では、粒子源位置が放射ピークを決定し、DIII-Dの2つの独立したインジェクターから注入することでピーク位置を変えられる。NIMRODコードを用いた3D非線形MHDシミュレーションもこの結果を支持する。SPIの場合、トロイダルピーキング係数(TPF)はMGIより高く、熱クエンチ中のTPFは1.9(+0.5/-0.3)であり、これはITERのベリリウム第一壁の許容限界に近いか超える可能性がある。この結果は、第一壁材料の選択に応じた放射非対称性の重要性を示している。

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