Magnetic field errors can have a significant impact on the confinement properties of magnetized fusion plasmas. In the RFX-mod reversed-field pinch (Sonato et al 2003 Fusion Eng. Des.33 161) a significant error field is produced during the current ramp by the eddy currents induced in the 3D wall structures, such as the gaps and some large portholes, by the temporal variation of the vertical magnetic field. A set of 192 magnetic sensors and 192 active coils allowed accurate identification of the error field spatiotemporal pattern and its correction. The correction scheme combines pre-programmed current waveforms and multi-mode magnetic feedback. The pre-programmed currents were computed with the dynamic decoupling algorithm developed in Soppelsa et al (2008 Fusion Eng. Des.83 224). This accounts for the mutual interaction between different feedback coils and magnetic sensors, which is affected by the frequency-dependent response of the 3D wall structures to external magnetic fields. At the same time, multi-mode magnetic feedback is applied to the main error field harmonics. During the current ramp, multiple tearing modes are normally phase-locked and produce a toroidally localized deformation of the plasma column that tends to grow where the error fields are larger. With error field correction, this deformation does not grow at preferred positions, thus avoiding the plasma–wall interaction being too localized there. In general, the decoupling approach used in this work may find applications in other machines.
磁場誤差は、磁化核融合プラズマの閉じ込め特性に大きな影響を与える可能性があります。RFX-mod 逆転磁場ピンチ (Sonato ら 2003 Fusion Eng. Des.33 161) では、電流ランプ中に、垂直磁場の時間的変動によってギャップやいくつかの大きなポートなどの3次元壁構造に誘起された渦電流により、大きな誤差磁場が生成されます。192個の磁気センサーと192個のアクティブコイルのセットにより、誤差磁場の時空間パターンとその補正を正確に特定することができました。補正スキームは、事前プログラムされた電流波形とマルチモード磁気フィードバックを組み合わせたものです。事前プログラムされた電流は、Soppelsa ら (2008 Fusion Eng. Des.83 224) で開発された動的デカップリングアルゴリズムを用いて計算されました。これは、外部磁場に対する3次元壁構造の周波数依存応答によって影響を受ける、異なるフィードバックコイルと磁気センサー間の相互干渉を考慮しています。同時に、マルチモード磁気フィードバックが主要な誤差磁場高調波に適用されます。電流ランプ中、複数のテアリングモードは通常位相ロックされ、誤差磁場が大きい場所で成長する傾向があるプラズマ柱のトロイダル方向に局在した変形を生成します。誤差磁場補正により、この変形は優先位置では成長せず、それによってプラズマ・壁相互作用がそこに過度に局在することを回避します。一般に、この研究で使用されたデカップリング手法は、他の装置にも応用できる可能性があります。