In the present work we report recent radial electric field measurements carried out with the Doppler reflectometry (DR) system in the TJ-II stellarator. The study focuses on the fact that, under some conditions, the radial electric field measured at different points over the same flux surface shows significantly different values. A numerical analysis is carried out considering the contribution arising from the radial dependence of Φ1 as a possible correction term to the total radial electric field. Here Φ1 is the neoclassical electrostatic potential variation over the surface. The comparison shows good agreement in some aspects, like the conditions under which this correction is large (electron-root conditions) or negligible (ion-root conditions). But it disagrees in others like the sign of the correction. The results are discussed together with the underlying reasons of this partial disagreement. In addition, motivated by the recent installation of the dual DR system in Wendelstein 7-X (W7-X), Φ1 estimations for W7-X are revisited considering core electron-root confinement plasmas from its first experimental campaign. The simulations show larger values of Φ1 under electron-root conditions than under ion root. The contribution from the kinetic electron response is shown to become important at some radii. All this results in a potential variation size in W7-X noticeably larger than estimated in our previous work (García-Regaña et al 2017 Nucl. Fusion57 056004), for other plasma parameters and another configuration.
本論文では、TJ-IIステラレーターにおいてドップラー反射測定(DR)システムを用いて実施した最近の動径電場測定について報告する。本研究は、特定の条件下において、同一磁気面上の異なる点で測定された動径電場が有意に異なる値を示すという事実に着目するものである。全電場に対する補正項としてのΦ1の動径依存性からの寄与を考慮した数値解析を実施した。ここでΦ1は、磁気面上での新古典静電ポテンシャルの変動である。比較の結果、この補正が大きくなる条件(電子ルート条件)または無視できる条件(イオンルート条件)など、いくつかの側面では良好な一致が得られた。しかし、補正の符号など他の側面では不一致が見られた。本結果について、この部分的な不一致の根本的な理由とともに考察する。さらに、W7-Xにおける二重DRシステムの最近の設置を受けて、最初の実験キャンペーンにおけるコア電子ルート閉じ込めプラズマを考慮したΦ1の推定を再検討した。シミュレーションの結果、電子ルート条件下ではイオンルート条件下よりもΦ1の値が大きくなることが示された。運動論的電子応答からの寄与は、特定の半径位置で重要になることが示された。これらのすべての結果として、W7-Xにおけるポテンシャル変動の大きさは、他のプラズマパラメータおよび別の配位に対する我々の以前の研究(García-Regaña et al 2017 Nucl. Fusion 57 056004)で推定されたものよりも顕著に大きくなることが明らかになった。