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Recent progress towards a quantitative description of filamentary SOL transport

D. Carralero, M. Siccinio, M. Komm, S.A. Artene, F.A. D'Isa, J. Adamek, L. Aho-Mantila, G. Birkenmeier, M. Brix, G. Fuchert2017年被引用 58Nuclear FusionIF 3出版社

A summary of recent results on filamentary transport, mostly obtained with the ASDEX-Upgrade tokamak (AUG), is presented and discussed in an attempt to produce a coherent picture of scrape-off layer (SOL) filamentary transport. A clear correlation is found between L-mode density shoulder formation in the outer midplane and a transition between the sheath-limited and the inertial filamentary regimes. Divertor collisionality is found to be the parameter triggering the transition. A clear reduction of the ion temperature takes place in the far SOL after the transition, both for the background and the filaments. This coincides with a strong variation of the ion temperature distribution, which deviates from Gaussianity and becomes dominated by a strong peak below 5 eV. The filament transition mechanism triggered by a critical value of collisionality seems to be generally applicable to inter-ELM H-mode plasmas, although a secondary threshold related to deuterium fueling is observed. EMC3-EIRENE simulations of neutral dynamics show that an ionization front near the main chamber wall is formed after the shoulder formation. Finally, a clear increase of SOL opacity to neutrals is observed, associated with the shoulder formation. A common SOL transport framework is proposed to account for all these results, and their potential implications for future generation devices are discussed.

日本語訳

近年のフィラメント輸送に関する研究成果の概要を、主にASDEX-Upgradeトカマク(AUG)で得られた結果に基づいて提示し、スクレイプオフ層(SOL)におけるフィラメント輸送の一貫した全体像を構築する試みとして議論する。外側中平面におけるLモード密度ショルダー形成と、シース制限領域と慣性領域のフィラメント領域間の遷移との間に明確な相関が見出された。ダイバータ衝突度がこの遷移を引き起こすパラメータであることが明らかにされた。遷移後、遠方SOL領域では背景プラズマとフィラメントの両方においてイオン温度の明確な低下が生じる。これはイオン温度分布の顕著な変化と一致し、ガウス分布からの逸脱と5 eV以下の強いピークの形成を特徴とする。衝突度の臨界値によって引き起こされるフィラメント遷移メカニズムは、ELM間Hモードプラズマにも一般的に適用可能であると思われるが、重水素ガス供給に関連する二次的な閾値も観測されている。EMC3-EIRENEシミュレーションによる中性粒子動力学の解析では、ショルダー形成後に主容器壁近傍で電離フロントが形成されることが示された。最後に、ショルダー形成に伴ってSOLの中性粒子に対する不透明度が明確に増加することが確認された。これらの結果を統一的に説明する共通のSOL輸送フレームワークを提案し、将来の核融合装置への潜在的影響について議論する。

装置

asdex-upgrade低精度(概要文一致)

wiki

Scrape-off layer
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