Toroidal rotation braking by neoclassical toroidal viscosity driven by non-axisymmetric (3D) magnetic fields, called magnetic braking, has great potential to control rotation profile, and thereby modify tokamak stability and performance. In order to characterize magnetic braking in the various 3D field configurations, dedicated experiments have been carried out in KSTAR, applying a variety of static , 3D fields of different phasing of , 0, and . Resonant-type magnetic braking was achieved by phasing fields, accompanied by strong density pump-out and confinement degradation, and explained by excitation of kink response captured by ideal plasma response calculation. Strong resonant plasma response was also observed under phasing at , leading to severe confinement degradation and eventual disruption by locked modes. Such a strong resonant transport was substantially modified to non-resonant-type transport at higher , as the resonant particle transport was significantly reduced and the rotation braking was pushed to plasma edge. This is well explained by ideal perturbed equilibrium calculations indicating the strong kink coupling at lower is reduced at higher discharge. The 0 phasing fields achieved quiescent magnetic braking without density pump-out and confinement degradation, which is consistent with vacuum and ideal plasma response analysis predicting deeply penetrating 3D fields without an excitation of strong kink response.
非軸対称(3次元)磁場によって駆動される新古典トロイダル粘性によるトロイダル回転制動は、回転分布を制御し、それによってトカマクの安定性と性能を変更する大きな可能性を有している。様々な3次元磁場配位における磁気制動を特徴付けるために、KSTARにおいて、異なる位相の 、0、および の静的3次元磁場を適用した専用実験が実施された。共鳴型磁気制動は、 位相の磁場によって達成され、強い密度ポンプアウトと閉じ込め劣化を伴い、理想プラズマ応答計算によって捕捉されたキンク応答の励起によって説明された。強い共鳴プラズマ応答は、 位相においても観測され、深刻な閉じ込め劣化と、最終的にはモードロックによるディスラプションを引き起こした。このような強い共鳴輸送は、より高い において非共鳴型輸送へと実質的に変化し、共鳴粒子輸送が著しく低減され、回転制動がプラズマ端部へと押しやられた。これは、より低い における強いキンク結合が、より高い の放電では低減されることを示す理想摂動平衡計算によって十分に説明される。 位相の磁場は、密度ポンプアウトや閉じ込め劣化を伴わない静かな磁気制動を達成し、これは、強いキンク応答の励起を伴わずに3次元磁場が深く浸透することを予測する真空および理想プラズマ応答解析と一致する。