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Observation of high-frequency waves during strong tearing mode activity in FTU plasmas without fast ions

P. Buratti, P. Smeulders, F. Zonca, S.V. Annibaldi, M. De Benedetti, H. Kroegler, G. Regnoli, O. Tudisco, the FTU-team2005年被引用 66Nuclear FusionIF 3出版社

MHD spectroscopy in FTU has revealed high frequency (HF) oscillations between 30 and 70 kHz that accompany the development of large m0 = −2, n0 = −1 islands in ohmic plasmas. This frequency range is one order of magnitude above the island rotation frequency, one order of magnitude below the first toroidal gap in the Alfvén continuum and of the same order of the low frequency gap introduced by finite beta effects. The HF spectrum is organized in pairs of modes with opposite toroidal numbers, n = 1 and n = −1 for the stronger ones, which form standing waves in the island rest frame. The poloidal structure of HF modes is |m| = 2 for the main lines. HF lines appear when the level of poloidal field perturbation produced by the island at the plasma edge exceeds 0.2%. The absence of energetic ions in FTU ohmic plasmas, the strict correlation between HF and tearing modes and the existence of a threshold indicate that HF modes tap their energy from the tearing mode by a non-linear coupling mechanism.

日本語訳

MHD分光法により、FTUにおける高周波(HF)振動が30〜70 kHzの範囲で観測され、これはオーミックプラズマにおける大きなm0 = −2、n0 = −1の磁気島の形成に伴って発生する。この周波数範囲は、島の回転周波数より一桁高く、アルヴェン連続体における第一トロイダルギャップより一桁低く、有限ベータ効果によって導入される低周波ギャップと同程度である。HFスペクトルは、トロイダルモード数が逆符号のモード対(強いものはn = 1とn = −1)で構成され、これらは島の静止系において定在波を形成する。HFモードのポロイダル構造は、主線に対して|m| = 2である。HF線は、プラズマ端における島によるポロイダル磁場摂動のレベルが0.2%を超えると出現する。FTUオーミックプラズマにおける高エネルギーイオンの不在、HFモードとテアリングモードの厳密な相関、および閾値の存在は、HFモードが非線形結合機構によりテアリングモードからエネルギーを獲得していることを示している。

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