In order to simulate a full tokamak discharge, a fast integrated tokamak modeling tool for scenario design, METIS, is coupled with a quasi-static free-boundary magnetic equilibrium code, FEEQS. The first code is able to compute at each time the plasma equilibrium, the current density and plasma pressure profiles. The generated outputs are iteratively used by the second code that computes the poloidal field coils currents needed in order to obtain a given plasma shape. This is used to assess the feasibility of scenarios designed by integrated modeling simulations. This approach is much faster with respect to full simulators, equipped with specific feedback controllers, and can be regarded as complementary or preparatory to much more time-consuming scenario control optimisation. The results obtained with the equilibrium code are benchmarked with data already available and computed using the TOSCA code. To illustrate how the coupled codes work, the optimization of one of the reference scenarios of the JT-60SA tokamak is carried out. The use of this new simulation tool for tokamak scenario design is discussed.
完全なトカマク放電をシミュレーションするために、シナリオ設計用の高速統合トカマクモデリングツールであるMETISを、準静的自由境界磁気平衡コードであるFEEQSと結合する。前者のコードは、各時刻におけるプラズマ平衡、プラズマ電流密度分布、およびプラズマ圧力分布を計算できる。得られた出力は、所定のプラズマ形状を得るために必要なポロイダル磁場コイル電流を計算する後者のコードによって反復的に使用される。これは、統合シミュレーションによって設計されたシナリオの実現可能性を評価するために用いられる。この手法は、特定のフィードバック制御器を備えた完全なシミュレータと比較してはるかに高速であり、より時間のかかるシナリオ制御最適化の補完的または予備的な手法と見なすことができる。平衡コードで得られた結果は、TOSCAコードを用いて既に計算され入手可能なデータとベンチマークされる。結合コードの動作を説明するために、JT-60SAトカマクの参照シナリオの1つの最適化を実施する。この新しいシミュレーションツールのトカマクシナリオ設計への利用について議論する。