JOREK is an advanced non-linear simulation code for studying MHD instabilities in magnetically confined fusion plasmas and their control and/or mitigation. A free-boundary and resistive wall extension was introduced via coupling to the STARWALL and CARIDDI codes, both able to provide dense response matrices describing the electromagnetic interactions between plasma and conducting structures. For detailed CAD representations of the conducting structures and high resolutions for the plasma region, memory and computing time limitations restrict the possibility of simulating the ITER tokamak. In the present work, the Singular Value Decomposition provided by routines from the ScaLAPACK library has been successfully applied to compress some of the dense response matrices and thus optimize memory usage. This is demonstrated for simulations of Tearing Mode and Vertical Displacement Event instabilities. An outlook to future applications on large production cases and further extensions of the method are discussed.
JOREKは、磁気閉じ込め核融合プラズマにおけるMHD不安定性と、その制御および/または緩和を研究するための高度な非線形シミュレーションコードである。自由境界と抵抗性壁の拡張は、STARWALLおよびCARIDDIコードとの結合によって導入され、両コードはプラズマと導電構造物の間の電磁相互作用を記述する高密度応答行列を提供することができる。導電構造物の詳細なCAD表現とプラズマ領域の高分解能のため、メモリと計算時間の制約により、ITERトカマクのシミュレーションの可能性は制限される。本研究では、ScaLAPACKライブラリのルーチンによって提供される特異値分解を適用して、高密度応答行列の一部を圧縮し、それによってメモリ使用量を最適化することに成功した。これは、ティアリングモードおよび垂直変位事象不安定性のシミュレーションで実証される。大規模なプロダクションケースへの将来の応用と、本手法のさらなる拡張に関する見通しが議論される。