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The effect of plasma collisionality on pedestal current density formation in DIII-D

D M Thomas, A W Leonard, T H Osborne, R J Groebner, W P West, K H Burrell2006年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

The evolution and performance limits for the pedestal in H-mode are dependent on the two main drive terms for instability: namely the edge pressure gradient and the edge current density. These terms are naturally coupled though neoclassical (Pfirsch–Schluter and bootstrap) effects. On DIII-D, local measurements of the edge current density are made using an injected lithium beam in conjunction with Zeeman polarimetry and compared with pressure profile measurements made with other diagnostics. These measurements have confirmed the close spatial and temporal correlation that exists between the measured current density and the edge pressure in H- and QH-mode pedestals, where substantial pressure gradients exist. In the present work we examine the changes in the measured edge current for DIII-D pedestals which have a range of values for the ion and electron collisionalities {} due to fuelling effects. Such changes in the collisionality in the edge are expected to significantly alter the level of the bootstrap current from the value predicted from the collisionless limit and therefore should correspondingly alter the pedestal stability limits. We find a clear decrease in measured current as ν increases, even for discharges having similar edge pressure gradients.

日本語訳

Hモードにおけるペデスタルの発展と性能限界は、不安定性の二つの主要な駆動項、すなわち端部圧力勾配と端部電流密度に依存する。これらの項は、新古典効果(プフィルシュ・シュリューター効果およびブートストラップ効果)によって自然に結合される。DIII-Dでは、リチウムビームとゼーマン偏光計測を併用して端部電流密度の局所測定が行われ、他の計測による圧力プロファイル測定と比較される。これらの測定により、有意な圧力勾配が存在するHモードおよびQHモードのペデスタルにおいて、測定された電流密度と端部圧力の間に密接な空間的・時間的相関があることが確認されている。本論文では、燃料供給効果によりイオンおよび電子の衝突頻度{}が様々な値をとるDIII-Dペデスタルにおいて、測定された端部電流の変化を調べる。端部における衝突頻度の変化は、無衝突極限から予測される値からブートストラップ電流のレベルを有意に変化させると予想され、したがってペデスタルの安定性限界も対応して変化するはずである。同様の端部圧力勾配を持つ放電であっても、νの増加に伴い測定電流が明確に減少することを見出した。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)

wiki

DIII-DPedestalCollisionality
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