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Power threshold and confinement of the I-mode in the EAST tokamak

Y.J. Liu, Z.X. Liu, A.D. Liu, C. Zhou, X. Feng, Y. Yang, T. Zhang, T.Y. Xia, H.Q. Liu, M.Q. Wu2020年被引用 16Nuclear FusionIF 3出版社

Sixty-five discharges have been confirmed as I-mode discharges after searching the EAST database from 2016 to 2018, and some additional I-mode discharges were obtained in 2019. The I-mode regime features no edge localized modes (ELMs), high energy confinement, and a steep temperature pedestal, while particle confinement remains at L-mode levels. The I-mode regime has been obtained over a small parameter space (BT = 2.4 – 2.7 T, Ip = 0.4 – 0.6 MA, q95 = 4 – 6) using a configuration with drift away from the active X-point. Most of the discharges in EAST are dominated by lower hybrid wave (LHW) heating. In addition, some are heated with both LHW and neutral beam injection (NBI) heating, and a few discharges are heated by NBI and electron cyclotron resonance heating (ECRH). Turbulence suppression in density perturbation has been defined as signaling the onset of the L-I transition. The power threshold of the I-mode is slightly larger than that of the 2008 ITPA scaling law of H-mode. The minimum L-I power threshold varies only weakly with BT, and the power range for the I-mode increases with increasing BT. The I-mode is superior to the L-mode in terms of energy confinement but is still slightly inferior to the H-mode under similar conditions, although the energy confinement time decreases more slowly with increasing heating power than it does in the typical H-mode case. NBI has some benefit for achieving higher confinement. The I-mode is very sensitive to the density near the edge. Under a constant high heating power, a small enhancement in the density will terminate the I-mode, sometimes leading to the I-H transition.

日本語訳

2016年から2018年にかけてEASTデータベースを検索した結果、65回の放電がIモード放電として確認され、2019年にはさらにいくつかのIモード放電が得られた。Iモード領域は、ELM(周辺局在モード)がなく、高いエネルギー閉じ込めと急峻な温度ペデスタルを特徴とする一方、粒子閉じ込めはLモードレベルに留まる。Iモード領域は、active X-pointから離れる方向のドリフトを有する配位を用いて、小さなパラメータ空間(BT = 2.4 – 2.7 T、Ip = 0.4 – 0.6 MA、q95 = 4 – 6)で得られている。EASTにおけるほとんどの放電は、低混成波(LHW)加熱が支配的である。さらに、いくつかの放電はLHWと中性粒子ビーム入射(NBI)加熱の両方で加熱され、少数の放電はNBIと電子サイクロトロン共鳴加熱(ECRH)によって加熱される。密度摂動における乱流抑制は、L-I遷移の開始を示すものとして定義されている。Iモードの閾値パワーは、2008年のITPAスケーリング則によるHモードのそれよりもわずかに大きい。最小Iモードパワー閾値はBTに対して弱くしか変化せず、Iモードのパワー範囲はBTの増加とともに広がる。Iモードはエネルギー閉じ込めの点でLモードよりも優れているが、同様の条件下でのHモードよりもわずかに劣る。ただし、エネルギー閉じ込め時間は、典型的なHモードの場合よりも加熱パワーの増加に対して緩やかに減少する。NBIはより高い閉じ込めを達成する上でいくつかの利点がある。Iモードは周辺部の密度に対して非常に敏感である。一定の高い加熱パワーの下では、密度のわずかな増加がIモードを終了させ、時にはI-H遷移を引き起こすことがある。

装置

east高精度(タイトル一致)

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