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The dependence of confinement on the isotope mass in the core and the edge of AUG and JET-ILW H-mode plasmas

P.A. Schneider, C. Angioni, L. Frassinetti, L. Horvath, M. Maslov, F. Auriemma, M. Cavedon, C.D. Challis, E. Delabie, M.G. Dunne2022年被引用 10Nuclear FusionIF 3出版社

Experiments in ASDEX Upgrade (AUG) and JET with the ITER-like wall (JET-ILW) are performed to separate the pedestal and core contributions to confinement in H-modes with different main ion masses. A strong isotope mass dependence in the pedestal is found which is enhanced at high gas puffing. This is because the ELM type changes when going from D to H for matched engineering parameters, which is likely due to differences in the inter ELM transport with isotope mass. The pedestal can be matched in H and D plasmas by varying only the triangularity and keeping the engineering parameters relevant for core transport the same. With matched pedestals Astra/TGLF (Sat1geo) core transport simulations predict the experimental profiles equally well for H and D. These core transport simulations show a negligible mass dependence and no gyro-Bohm scaling is observed. However, to match the experimental observations at medium β it is required to take the fast-ion dilution and rotation into account. This is not enough for high β plasmas where for the first time a profile match between H and D plasmas was achieved experimentally. Under these conditions quasilinear modelling with TGLF over predicts the transport in the core of H and D plasmas alike.

日本語訳

ASDEX Upgrade(AUG)およびITER類似壁を有するJET(JET-ILW)における実験は、異なる主イオン種を有するHモードにおけるペデスタルと閉じ込めへの寄与を分離するために実施された。ペデスタルにおける強い質量依存性が観測され、これは高いガス入射時に増強される。これは、整合した工学的パラメータにおいてDからHへと変化する際にELMタイプが変化するためであり、その原因はペデスタル間欠期の輸送におけるイオン質量依存性の違いにあると考えられる。ペデスタルは、コア輸送に関連する工学的パラメータを同一に保ちつつ、三角形度のみを変化させることでHプラズマとDプラズマにおいて整合させることができる。整合したペデスタルを用いた場合、Astra/TGLF(Sat1geo)によるコア輸送シミュレーションは、HおよびDの両方の実験プロファイルを同等に良好に再現する。これらのコア輸送シミュレーションは無視できる程度の質量依存性を示し、ジャイロボーム則に従うスケーリングは観測されない。しかしながら、中程度のβにおける実験結果を再現するためには、高速粒子希釈と回転の効果を考慮する必要がある。高βプラズマにおいては、HプラズマとDプラズマ間のプロファイル一致が初めて実験的に達成されたが、この条件下ではTGLFによる準線形モデリングはHおよびDプラズマの両方のコア輸送を過大評価する。

装置

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

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JETH-mode
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