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Heat transport in PBX-M high beta p plasmas

B. LeBlanc, S.M. Kaye, N. Asakura, R.E. Bell, P.-A. Duperrex, G.M. Gammel, H. Fishman, R.E. Hatcher, A. Holland, R. Kaita1993年被引用 3Nuclear FusionIF 3出版社

High poloidal beta discharges in PBX-M routinely enter the H mode regime: typically, a quiescent phase followed by an MHD-active phase characterize the H mode period. An analysis of the energy transport during these phases is conducted using the experimental data and the code TRANSP; effective thermal diffusivities are computed. The quiescent H phase is characterized by a decrease of the thermal ion energy transport and a flattening of the associated effective diffusivity profile. Enhanced fast ion losses are observed during the MHD-active phase; particles in the lower end of the fast-ion energy spectrum with a large perpendicular velocity component are predominantly affected. Folding these losses into the analysis permits to reproduce the measured stored energy and time evolution of the neutron production rate during the MHD-active phase. During the MHD-active phase, the ion thermal diffusivity maintained a profile (magnitude and shape) similar to that obtained at the end of the quiescent H phase, suggesting, within the uncertainty of this analysis, that the MHD activity does not affect the thermal plasma energy transport. The observed stored energy (beta) saturation results from the enhanced losses in the fast-ion population. An analysis without inclusion of enhanced fast ion losses fails to reproduce the experimental measurements. Throughout the H mode period the electron effective diffusivity remains lower than the ion effective diffusivity. An error analysis is presented

日本語訳

高ポロイダルベータ放電はPBX-Mにおいて定常的にHモード領域に入る:典型的には、静穏位相とそれに続くMHD活性位相がHモード期間を特徴づける。これらの位相におけるエネルギー輸送の解析が、実験データとコードTRANSPを用いて実施され、実効熱拡散係数が計算される。静穏H位相は、熱イオンエネルギー輸送の減少と、それに伴う実効拡散係数プロファイルの平坦化によって特徴づけられる。MHD活性位相中には、高速イオン損失の増大が観測される;高速イオンエネルギースペクトルの低エネルギー側にあり、大きな垂直速度成分を持つ粒子が主に影響を受ける。これらの損失を解析に組み込むことで、MHD活性位相中の蓄積エネルギーと中性子生成率の時間発展を再現することが可能となる。MHD活性位相中、イオン熱拡散係数は静穏H位相の終了時に得られたものと類似したプロファイル(大きさと形状)を維持しており、この解析の不確実性の範囲内では、MHD活動は熱プラズマエネルギー輸送に影響を与えないことが示唆される。観測された蓄積エネルギー(ベータ)飽和は、高速イオン集団における損失増大に起因する。高速イオン損失の増大を含まない解析は、実験測定値を再現できない。Hモード期間全体を通じて、電子実効拡散係数はイオン実効拡散係数よりも低いままである。誤差解析が提示される。

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Heat transportPBX-M
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