The ITER magnetic diagnostic response to applied n = 3 and n = 4 resonant magnetic perturbations (RMPs) has been calculated for the 15 MA scenario. The VMEC code was utilized to calculate free boundary 3D ideal magnetohydrodynamic equilibria, where the non-stellarator symmetric terms were included in the calculation (Hirshman and Whitson 1983 Phys. Fluids26 3553). This allows an assessment to be made of the possible boundary displacements due to RMP application in ITER. As the VMEC code assumes a continuous set of nested flux surface, the possibility of island and stochastic region formation is ignored. At the start of the current flat-top (L-mode) application of n = 4 RMPs indicates approximately 1 cm peak-to-peak displacements on the low field side of the plasma while later in the shot (H-mode) perturbations as large as 3 cm are present. Forward modeling of the ITER magnetic diagnostics indicates significant non-axisymmetric plasma response, exceeding 10% the axisymmetric signal in many of the flux loops. Magnetic field probes seem to indicate a greater robustness to 3D effects but still indicate large sensitivities to 3D effects in a number of sensors. Forward modeling of the diagnostics response to 3D equilibria allows assessment of diagnostics design and control scenarios.
ITER磁気診断の、印加されたn=3およびn=4共鳴磁場摂動(RMP)に対する応答が、15MAシナリオについて計算された。VMECコードを用いて自由境界3次元理想磁気流体力学平衡を計算し、非恒星対称項を計算に含めた(Hirshman and Whitson 1983 Phys. Fluids26 3553)。これにより、ITERにおけるRMP印加による可能な境界変位の評価が可能となる。VMECコードは入れ子状の連続した磁束面を仮定するため、磁気島および確率領域の形成の可能性は無視される。電流フラットトップ開始時(Lモード)におけるn=4 RMPの印加は、プラズマ低磁場側で約1cmのピーク間変位を示す一方、ショット後期(Hモード)では最大3cmの摂動が存在する。ITER磁気診断のフォワードモデリングは、有意な非軸対称プラズマ応答を示し、多くのフラックスループにおいて軸対称信号の10%を超える。磁場プローブは3D効果に対してより高いロバスト性を示すように見えるが、それでも多くのセンサーにおいて3D効果に対する大きな感度を示す。3D平衡に対する診断応答のフォワードモデリングにより、診断設計および制御シナリオの評価が可能となる。