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Characterization of ion heat conduction in JET and ASDEX Upgrade plasmas with and without internal transport barriers

R C Wolf, Y Baranov, X Garbet, N Hawkes, A G Peeters, C Challis, M de Baar, C Giroud, E Joffrin, M Mantsinen2003年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

In ASDEX Upgrade and JET, the ion temperature profiles can be described by R/LTi which exhibits only little variations, both locally, when comparing different discharges, and radially over a wide range of the poloidal cross-section. Considering a change of the local ion heat flux of more than a factor of two, this behaviour indicates some degree of profile stiffness. In JET, covering a large ion temperature range from 1 to 25 keV, the normalized ion temperature gradient, R/LTi, shows a dependence on the electron to ion temperature ratio or toroidal rotational shear. In particular, in hot ion plasmas, produced predominantly by neutral beam heating at low densities, in which large Ti/Te is coupled to strong toroidal rotation, the effect of the two quantities cannot be distinguished. Both in ASDEX Upgrade and JET, plasmas with internal transport barriers (ITBs), including the PEP mode in JET, are characterized by a significant increase of R/LTi above the value of L- and H-mode plasmas. In agreement with previous ASDEX Upgrade results, no increase of the ion heat transport in reversed magnetic shear ITB plasmas is found in JET when raising the electron heating. Evidence is presented that magnetic shear directly influences R/LTi, namely decreasing the ion heat transport when going from weakly positive to negative magnetic shear.

日本語訳

ASDEX UpgradeおよびJETにおいて、イオン温度分布はR/LTiによって記述でき、これは異なる放電を比較した場合の局所的にも、またポロイダル断面の広い範囲にわたる動径方向にも、わずかな変動しか示さない。局所的なイオンヒートフラックスの2倍以上の変化を考慮すると、この挙動はある程度の分布の剛性を示している。JETでは、1から25keVの広いイオン温度範囲にわたり、規格化されたイオン温度勾配R/LTiは、電子対イオン温度比またはトロイダル回転シアに対する依存性を示す。特に、低密度での中性粒子ビーム加熱によって主に生成される高温イオンプラズマでは、大きなTi/Teが強いトロイダル回転と結合しており、これら二つの量の効果を区別することはできない。ASDEX UpgradeとJETの両方において、内部輸送障壁(ITB)を有するプラズマ(JETにおけるPEPモードを含む)は、LモードおよびHモードプラズマの値よりもR/LTiが有意に増加することを特徴とする。ASDEX Upgradeの以前の結果と一致して、JETでは電子加熱を増加させた場合に、逆磁気シアITBプラズマにおけるイオン熱輸送の増加は見られない。磁気シアがR/LTiに直接影響を与えるという証拠が示されており、すなわち弱い正の磁気シアから負の磁気シアへ移行すると、イオン熱輸送が減少する。

装置

asdex-upgrade高精度(タイトル一致)jet高精度(タイトル一致)

wiki

JETASDEXASDEX UpgradeTransport barrierInternal transport barrier
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