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Metal impurity transport control in JET H-mode plasmas with central ion cyclotron radiofrequency power injection

M. Valisa, L. Carraro, I. Predebon, M.E. Puiatti, C. Angioni, I. Coffey, C. Giroud, L. Lauro Taroni, B. Alper, M. Baruzzo2011年被引用 75Nuclear FusionIF 3出版社

The scan of ion cyclotron resonant heating (ICRH) power has been used to systematically study the pump out effect of central electron heating on impurities such as Ni and Mo in H-mode low collisionality discharges in JET. The transport parameters of Ni and Mo have been measured by introducing a transient perturbation on their densities via the laser blow off technique. Without ICRH Ni and Mo density profiles are typically peaked. The application of ICRH induces on Ni and Mo in the plasma centre (at normalized poloidal flux ρ = 0.2) an outward drift approximately proportional to the amount of injected power. Above a threshold of ICRH power of about 3 MW in the specific case the radial flow of Ni and Mo changes from inwards to outwards and the impurity profiles, extrapolated to stationary conditions, become hollow. At mid-radius the impurity profiles become flat or only slightly hollow. In the plasma centre the variation of the convection-to-diffusivity ratio v/D of Ni is particularly well correlated with the change in the ion temperature gradient in qualitative agreement with the neoclassical theory. However, the experimental radial velocity is larger than the neoclassical one by up to one order of magnitude. Gyrokinetic simulations of the radial impurity fluxes induced by electrostatic turbulence do not foresee a flow reversal in the analysed discharges.

日本語訳

イオンサイクロトロン共鳴加熱(ICRH)パワーのスキャンを用いて、Hモード低衝突度放電におけるNiやMoなどの不純物に対するポンプアウト効果を系統的に研究した。NiおよびMoの輸送パラメータは、レーザーブローオフ法による密度の過渡的摂動を導入することによって測定された。ICRHがない場合、NiおよびMoの密度プロファイルは典型的にピーク状である。ICRHの印加は、プラズマ中心部(規格化ポロイダル磁束ρ=0.2)において、NiおよびMoに注入パワーにほぼ比例する外向きのドリフトを誘起する。特定のケースでは、ICRHパワーが約3 MWの閾値を超えると、NiおよびMoの動径方向フラックスは内向きから外向きに変化し、定常状態に外挿された不純物プロファイルは中空状になる。中半径部では、プロファイルは平坦またはわずかに中空状になる。プラズマ中心部では、Niの対流・拡散比v/Dの変化は、イオン温度勾配の変化と特に良く相関しており、新古典理論と定性的に一致する。しかし、実験で得られた動径方向速度は、新古典理論の値よりも最大で1桁大きい。解析された放電における電磁乱流によって誘起される動径方向不純物フラックスのジャイロ運動論的シミュレーションは、フラックス反転を予測しない。

装置

jet高精度(タイトル一致)

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JETImpurityH-modeImpurity transport
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