This work introduces a new current model into the EFIT code for plasma current profile reconstruction. Using this model, edge-localized current density profiles are reconstructed solely from external magnetic measurements. Quantitative comparisons show that edge current profiles obtained with the new current model align closely with those from kinetic equilibrium reconstruction. The new model enables current density reconstruction with fewer diagnostics than kinetic equilibrium reconstruction (Lao et al 1990 Nucl. Fusion30 1035–49), demonstrating that edge-localized current density information can be obtained from external magnetic measurements only, without the help of kinetic profiles and internal diagnostics, and without using the bootstrap current model. Furthermore, with the constraints of external magnetic and MSE measurements, current profiles in full radius obtained from the new model are in good agreement with the results of kinetic equilibrium reconstruction, which not only improves the efficiency of current reconstruction but also helps avoid possible errors caused by different kinds of diagnoses. Possible applications are also discussed, and a brief analysis of the evolution of the full-radius current density is performed. Noticeable decreases in both the magnitude and gradient of the edge current around the time of ELM bursts are observed. Moreover, analysis of the full radius current density profiles (, denotes to square root of the normalized toroidal flux) reveals that as the edge current changes, the inner current also changes following a sinusoidal-like pattern at almost all time slices during four type-I ELMs in discharge 161493. The current evolution in the inner region () is synchronized with the boundary region (), while the intermediate region () shows opposite behavior. This sinusoidal-like variations in full-radius current density profile indicates strong core-pedestal coupling, suggesting ELMs significantly affect core plasmas, though current changes manifest differently across radial regions.
本研究は、プラズマ電流分布再構成のためのEFITコードに新しい電流モデルを導入するものである。このモデルを用いることで、周辺局在電流密度分布が外部磁気計測のみから再構成される。定量的比較により、新しい電流モデルで得られた周辺電流分布は、運動論的平衡再構成によるものと密接に一致することが示される。この新しいモデルは、運動論的平衡再構成（Lao et al 1990 Nucl. Fusion30 1035–49）よりも少ない計測機器で電流密度再構成を可能にし、周辺局在電流密度情報が、運動論的プロファイルや内部計測の助けを借らず、またブートストラップ電流モデルを用いずに、外部磁気計測のみから取得できることを実証する。さらに、外部磁気計測とMSE計測の制約の下で、新しいモデルから得られた全半径の電流分布は運動論的平衡再構成の結果と良好に一致し、これは電流再構成の効率を向上させるだけでなく、異なる種類の診断によって引き起こされる可能性のある誤差を回避するのにも役立つ。可能な応用についても議論され、全半径電流密度の時間発展の簡単な解析が行われる。ELMバーストの発生時刻の前後で、周辺電流の大きさと勾配の両方に顕著な減少が観測される。さらに、全半径電流密度分布（, は規格化トロイダル磁束の平方根を表す）の解析により、放電161493における4回のタイプI ELMのほぼすべての時間スライスで、周辺電流が変化するにつれて内部電流もまた正弦波様のパターンに従って変化することが明らかになる。内部領域（）の電流発展は境界領域（）と同期している一方、中間領域（）は逆の挙動を示す。全半径電流密度分布におけるこの正弦波様の変動は、強いコア-ペデスタル結合を示しており、ELMがコアプラズマに有意に影響を与えることを示唆している。ただし、電流変化は径方向領域によって異なる形で現れる。