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Experimental evidence for ion pressure gradient driven turbulence in TEXT

D.L. Brower, M.H. Redi, W.M. Tang, R.V. Bravenec, R.D. Durst, S.P. Fan, Y.X. He, S.K. Kim, N.C. Luhmann Jr., S.C. McCool1989年被引用 45Nuclear FusionIF 3出版社

For high density Ohmic discharges in the TEXT tokamak, a distinct ion mode (i.e. density fluctuations propagating in the ion diamagnetic drift direction) is observed in the microturbulence spectra. The magnitude and spectral characteristics of the mode are identified. A microinstability based transport model is used for the purpose of interpreting anomalous confinement properties. Onset of the ion feature occurs at plasma densities where a clear saturation is evident in the global energy confinement time τE. When the ion feature in the fluctuation spectra is strongest, agreement between predictions from the transport model and experimentally measured values of the global energy confinement time is realized if anomalous ion effects due to the ion pressure gradient driven (ηi) instability are included. By injecting pellets, a high density plasma is created in which the density profile is sharply peaked. Under these conditions the ion feature in the fluctuation spectra is suppressed. A possible connection between this experimentally observed ion mode and the theoretically predicted properties of the ηi instability is explored.

日本語訳

TEXTトカマクにおける高密度オーミック放電では、マイクロ乱流スペクトルにおいて明確なイオンモード(すなわちイオン反磁性ドリフト方向に伝播する密度揺動)が観測される。このモードの大きさとスペクトル特性が同定される。異常閉じ込めの解釈には、マイクロ不安定性に基づく輸送モデルが用いられる。イオンフィーチャーの発生は、全体のエネルギー閉じ込め時間τEに明確な飽和が見られるプラズマ密度で生じる。揺動スペクトルにおけるイオンフィーチャーが最も強いとき、イオン圧力勾配駆動(ηi)不安定性による異常イオン効果を含めれば、輸送モデルによる予測と実験で測定された全体のエネルギー閉じ込め時間は一致する。ペレット注入により、密度分布が急峻にピーク化した高密度プラズマが生成される。この条件下では、揺動スペクトルにおけるイオンフィーチャーは抑制される。この実験的に観測されたイオンモードと、理論的に予測されるηi不安定性の特性との間の関連性が探求される。

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