We report observations from the first experimental tests of a dedicated runaway electron mitigation coil (REMC) installed inside a tokamak’s vacuum vessel and driven by the disruption loop voltage. An REMC may provide a ‘fail-safe’ avoidance of high-energy runaway electrons avalanching during disruptions. This REMC operates in the HBT-EP tokamak, with a coil geometry similar to the one planned for the SPARC tokamak and future devices. About 10% of the pre-disruption plasma current is present in the REMC by the middle of the current quench, reaching ∼14% at the peak of the REMC current. Coupling directly from Ip is reduced to ∼8% and ∼10% respectively when removing contributions from ramping equilibrium coils. Measured coupling is well-modeled with the ThinCurr 3D thin-wall electromagnetic code that self-consistently computes eddy currents in the tokamak’s conducting structures. When the REMC is activated, we measure asymmetric variations in halo current that are consistent with the large n = 1 magnetic perturbation. Confinement of runaway electrons is studied using hard x-ray emission, though confinement results are inconclusive for this first campaign.
我々は、トカマクの真空容器内に設置され、ディスラプション・ループ電圧によって駆動される専用の逃走電子緩和コイル(REMC)の最初の実験試験からの観測結果を報告する。REMCは、ディスラプション中の高エネルギー逃走電子のなだれを「フェイルセーフ」に回避する手段を提供する可能性がある。このREMCはHBT-EPトカマクで動作し、そのコイル形状はSPARCトカマクおよび将来の装置用に計画されているものと同様である。ディスラプション前のプラズマ電流の約10%が、電流クエンチ中期までにREMCに存在し、REMC電流のピーク時には∼14%に達する。ランプ中の平衡コイルからの寄与を除くと、Ipからの直接結合はそれぞれ∼8%と∼10%に減少する。測定された結合は、トカマクの導電構造内の渦電流を自己無撞着に計算するThinCurr 3D薄壁電磁コードによって良くモデル化される。REMCが作動すると、大きなn = 1磁気摂動と整合するハロー電流の非対称な変動が測定される。逃走電子の閉じ込めは硬X線放射を用いて研究されるが、閉じ込めに関する結果は今回の最初のキャンペーンでは決定的ではない。