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Low frequency heating and flow driven by the dynamic ergodic divertor in tokamaks

A.G. Elfimov, D.W. Faulconer, K.H. Finken, R.M.O. Galvão, A.A. Ivanov, R. Koch, S.Yu. Medvedev, R. Weynants2004年被引用 9Nuclear FusionIF 3出版社

The profile and dissipation of the field excited by dynamic ergodic divertor (DED) coils in tokamak plasmas are calculated, and an estimate is made of the poloidal/toroidal velocities driven by this field. The coils are idealized as an inboard sheet current composed of a toroidal sequence of helical line current segments expanded in Fourier series with poloidal/toroidal mode numbers M/N, and mode amplitudes depending on feeding. Numerical calculations with cylindrical and toroidal codes show maxima of field dissipation due to Alfvén wave mode conversion effect taking place at the rational magnetic surfaces where q = M/N. The effects of toroidicity and ion collisions in the dielectric tensor in the upper DED frequency range described (f = 5–10 kHz) are found to be very important in absorption calculations. At the q = 3 resonant magnetic surface typical for DED coil design, it is estimated that ponderomotive forces produced by 20 kW of dissipation can drive local toroidal and poloidal flows of respective orders 8 km s−1 and 10 km s−1 in the TEXTOR tokamak.

日本語訳

トカマクプラズマにおける動的エルゴディックダイバータ(DED)コイルによって励起された場のプロファイルと散逸を計算し、この場によって駆動されるポロイダル/トロイダル速度の推定を行った。コイルは、ポロイダル/トロイダルモード数M/Nのフーリエ級数で展開され、給電に依存するモード振幅を持つ、トロイダル方向に連続するヘリカル線電流シートとして理想化される。円筒およびトロイダルコードを用いた数値計算により、q = M/Nとなる有理磁気面上でアルフヴェン波モード変換効果による場の散逸の最大値が生じることが示された。記述されたDED周波数範囲(f = 5–10 kHz)において、誘電テンソルにおけるトロイダル性とイオン衝突の効果は、吸収計算において非常に重要であることが見出された。DEDコイル設計に典型的なq = 3有理磁気面では、20 kWの散逸によって生成されるポンデロモーティブ力が、TEXTORトカマクにおいてそれぞれ8 km s⁻¹および10 km s⁻¹のオーダーの局所トロイダル流およびポロイダル流を駆動できると推定される。

装置

textor中精度(概要文一致)

wiki

DivertorErgodic divertor
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