Starting from recent JET experimental results that show a significant reduction of ion stiffness in the plasma core region due to plasma rotation in the presence of low magnetic shear, an experiment was carried out at JET in order to separate the role of rotation and rotation gradient in mitigating the ion stiffness level. Enhanced toroidal field ripple (up to 1.5%) and external resonant magnetic fields are the two mechanisms used to try and decouple the rotation value from its gradient. In addition, shots with reversed toroidal field and plasma current, yielding counter-current neutral beam injection, were compared with standard co-injection cases. These tools also allowed varying the rotation independently of the injected power. Shots with high rotation gradient are found to maintain their low stiffness level even when the absolute value of the rotation was significantly reduced. Conversely, high but flat rotation yields much less peaked ion temperature profiles than a peaked rotation profile with lower values. This behaviour suggests the rotation gradient as the main player in reducing the ion stiffness level. In addition, it is found that inverting the rotation gradient sign does not suppress its effect on ion stiffness.
最近のJET実験結果から、低磁気シアの存在下でのプラズマ回転によりプラズマコア領域のイオン剛性が有意に低減することが示されたことを踏まえ、回転と回転勾配がイオン剛性レベルの低減に果たす役割を分離するためにJETで実験が実施された。強化されたトロイダル磁場リップル(最大1.5%)と外部共鳴磁場は、回転値とその勾配を分離するために用いられた2つのメカニズムである。さらに、反トロイダル磁場および反プラズマ電流のショット(反方向中性粒子ビーム入射を生成)を、標準的な同方向入射の場合と比較した。これらのツールにより、入射パワーとは独立に回転を変化させることが可能となった。回転勾配が大きいショットでは、回転の絶対値が有意に低減された場合でも、低い剛性レベルが維持されることが見出された。逆に、回転が大きいが勾配が小さい場合には、イオン温度分布のピーキングは、より低い回転値でも勾配が大きい場合と比較して著しく小さかった。この挙動は、イオン剛性レベルの低減における主たる要因が回転勾配であることを示唆している。さらに、回転勾配の符号を反転させても、イオン剛性に対するその効果は抑制されないことが見出された。