Magnetohydrodynamics (MHD) activity is analyzed for a particular KSTAR discharge category, the main features of which are a high- and a broad q profile. An interesting finding in this scenario is that a steady-state high- and broad q profile has been constructed even without a strong off-axis current drive scheme. Time traces of magnetics spectrograms and electron cyclotron emission imaging (ECEI) clearly show that Alfvénic type MHD activity appears as a high- and broad q profile is formed. Conversely, this activity disappears as the current profiles evolve toward a low- profile. In this study, the effect of MHD modes and accompanying fast-particle transport on the formation of various current profiles is explored. The frequency patterns of the magnetics spectrograms and ECEI coherence are compared using a NOVA analysis to determine which series of Alfvénic modes are active. Then, the kick-model is applied to potential modes, and used to estimate how much fast-ions are transported and beam driven current profiles are varied. By comparing the reconstructed total current profile from the kinetic EFIT with the beam-driven current profile estimated from the kick model, it is determined how energetic particle transport is responsible for maintaining the safety factor profile and which q profile can provide high βN operation.
磁気流体力学(MHD)活動は、特定のKSTAR放電カテゴリについて解析され、その主な特徴は高いqプロファイルと広いqプロファイルである。このシナリオにおける興味深い知見は、強いオフ軸電流駆動方式がなくても、定常的な高いqプロファイルと広いqプロファイルが構築されたことである。磁気スペクトルの時間トレースと電子サイクロトロン放射イメージング(ECEI)は、高いqプロファイルと広いqプロファイルが形成されると、アルフヴェン型MHD活動が現れることを明確に示している。逆に、電流プロファイルが低いqプロファイルへと進化するにつれて、この活動は消滅する。本研究では、様々な電流プロファイルの形成に対するMHDモードとそれに伴う高速粒子輸送の影響が調査される。磁気スペクトルの周波数パターンとECEIコヒーレンスは、NOVA解析を用いて比較され、どの一連のアルフヴェンモードが活性であるかが決定される。その後、キックモデルがモードに適用され、高速イオンがどの程度輸送され、ビーム駆動電流プロファイルがどの程度変化するかが推定される。運動論的EFITから再構成された全電流プロファイルと、キックモデルから推定されたビーム駆動電流プロファイルを比較することにより、高βN運転を提供できるqプロファイルと、エネルギー粒子輸送が安全係数プロファイルの維持にどのように関与しているかが決定される。