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Type-I ELM precursor modes in JET

C.P. Perez, H.R. Koslowski, G.T.A. Huysmans, T.C. Hender, P. Smeulders, B. Alper, E. de la Luna, R.J. Hastie, L. Meneses, M.F.F. Nave2004年被引用 44Nuclear FusionIF 3出版社

Clear low frequency (typically 5–25 kHz) coherent type-I ELM precursor modes have been identified in JET. They are detected through various diagnostics, especially in the ECE and Mirnov signals, but also on the SXR cameras and the multichannel O-mode edge reflectometer. The modes propagate in the direction of the ion-diamagnetic drift and are usually accompanied by a slight rise in the divertor Dα-emission. The precursors show no radial phase inversions and are localized to a few centimetres inside the separatrix, in the pedestal region. The time by which the precursor onset precedes the ELM event varies greatly, and ranges from 0.2 ms up to several tens of milliseconds, though the timescale has no effect on the characteristics of the precursors. During their lifetime, the precursor amplitude is often seen to fluctuate, and the frequency and dominant n-number of the precursors can change rapidly, typically within 1 ms. The range of toroidal precursor mode numbers n which have been observed is 1–13. Parametric studies show that n seems to be mainly prescribed by a combination of the electron pedestal pressure and the (normalized) electron pedestal collisionality , with increasing leading to higher n-numbers. Above a certain edge collisionality (roughly ) the precursors seem to be absent, indicating that a sufficiently high edge current is important to destabilize the precursors. The low-n precursors are known to be external kinks (also known on JET as Outer Modes), while experimental findings and their comparison with stability calculations suggest that the precursor modes with higher n are not pure external kinks but coupled ballooning–kink modes. Several hundred discharges have been analysed, and, in discharges with low to moderate edge collisionality, the precursors could be detected prior to most type-I ELMs, while prior to type-III ELMs the modes were not encountered. In spite of their regular occurrence, there is no evidence of the precursor mode growth rate rapidly accelerating before the ELM, indicating that type-I ELMs on JET are not triggered by these modes.

日本語訳

JETにおいて、典型的な周波数5~25 kHzのコヒーレントなtype-I ELM前駆モードが同定された。これらは、様々な診断装置、特にECEおよびMirnov信号によって検出されるが、SXRカメラや多チャンネルOモードエッジ反射計でも検出される。このモードはイオン反磁性ドリフト方向に伝播し、通常、ダイバータDα発光のわずかな上昇を伴う。前駆モードは位相反転を示さず、セパラトリックス内側数センチメートルのペデスタル領域に局在する。前駆モードの発生がELM事象に先行する時間は大きく変動し、0.2 msから数十msの範囲に及ぶが、この時間スケールは前駆モードの特性には影響しない。その寿命の間、前駆モードの振幅はしばしば変動し、周波数および支配的なトロイダルモード数nは、典型的には1 ms以内で急速に変化し得る。観測された前駆モードのトロイダルモード数nの範囲は1~13である。パラメトリック研究により、nは主に電子ペデスタル圧力と(規格化された)電子ペデスタル衝突度の組み合わせによって決定され、衝突度の増加に伴いnが高くなることが示された。特定のエッジ衝突度(およそ)を超えると、前駆モードは消失するように見え、これは十分に高いエッジ電流が前駆モードの不安定化に重要であることを示唆している。低nの前駆モードは外部キンクモード( JETではOuter Modeとしても知られる)であることが知られているが、実験的知見と安定性計算との比較により、より高次のnを持つ前駆モードは純粋な外部キンクモードではなく、結合したバルーニング・キンクモードであることが示唆される。数百の放電が解析され、低~中程度のエッジ衝突度の放電では、ほとんどのtype-I ELMの前に前駆モードが検出されたが、type-III ELMの前には前駆モードは観測されなかった。前駆モードが規則的に出現するにもかかわらず、ELMの直前に前駆モードの成長率が急速に加速するという証拠はなく、JETにおけるtype-I ELMがこれらのモードによって直接トリガーされるわけではないことを示している。

装置

jet高精度(タイトル一致)

wiki

JETEdge localized mode
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