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Global and pedestal confinement in JET with a Be/W metallic wall

M.N.A. Beurskens, L. Frassinetti, C. Challis, C. Giroud, S. Saarelma, B. Alper, C. Angioni, P. Bilkova, C. Bourdelle, S. Brezinsek2014年被引用 69Nuclear FusionIF 3出版社

Type I ELMy H-mode operation in JET with the ITER-like Be/W wall (JET-ILW) generally occurs at lower pedestal pressures compared to those with the full carbon wall (JET-C). The pedestal density is similar but the pedestal temperature where type I ELMs occur is reduced and below to the so-called critical type I–type III transition temperature reported in JET-C experiments. Furthermore, the confinement factor H98(y,2) in type I ELMy H-mode baseline plasmas is generally lower in JET-ILW compared to JET-C at low power fractions Ploss/Pthr,08 < 2 (where Ploss is (Pin − dW/dt), and Pthr,08 the L–H power threshold from Martin et al 2008 (J. Phys. Conf. Ser.123 012033)). Higher power fractions have thus far not been achieved in the baseline plasmas. At Ploss/Pthr,08 > 2, the confinement in JET-ILW hybrid plasmas is similar to that in JET-C. A reduction in pedestal pressure is the main reason for the reduced confinement in JET-ILW baseline ELMy H-mode plasmas where typically H98(y,2) = 0.8 is obtained, compared to H98(y,2) = 1.0 in JET-C. In JET-ILW hybrid plasmas a similarly reduced pedestal pressure is compensated by an increased peaking of the core pressure profile resulting in H98(y,2) ⩽ 1.25. The pedestal stability has significantly changed in high triangularity baseline plasmas where the confinement loss is also most apparent. Applying the same stability analysis for JET-C and JET-ILW, the measured pedestal in JET-ILW is stable with respect to the calculated peeling–ballooning stability limit and the ELM collapse time has increased to 2 ms from typically 200 µs in JET-C. This indicates that changes in the pedestal stability may have contributed to the reduced pedestal confinement in JET-ILW plasmas. A comparison of EPED1 pedestal pressure prediction with JET-ILW experimental data in over 500 JET-C and JET-ILW baseline and hybrid plasmas shows a good agreement with 0.8 < (measured pped)/(predicted pped,EPED) < 1.2, but that the role of triangularity is generally weaker in the JET-ILW experimental data than in the model predictions.

日本語訳

JETにおけるITER類似Be/W壁(JET-ILW)でのType I ELMy Hモードは、一般に炭素壁(JET-C)と比較して低いペデスタル圧力で発生する。ペデスタル密度は同程度であるが、Type I ELMが発生するペデスタル温度は低下し、JET-C実験で報告されたいわゆる臨界Type I–III遷移温度を下回る。さらに、Type I ELMy Hモードベースライン・プラズマにおける閉じ込め係数H98(y,2)は、低いパワー割合Ploss/Pthr,08 < 2(ここでPlossは(Pin − dW/dt)、Pthr,08はMartinら2008(J. Phys. Conf. Ser. 123 012033)によるL–H遷移パワー閾値)において、JET-ILWではJET-Cより一般に低い。ベースライン・プラズマでは、これまでのところより高いパワー割合は達成されていない。Ploss/Pthr,08 > 2では、JET-ILWハイブリッド・プラズマの閉じ込めはJET-Cと同程度である。JET-ILWベースラインELMy Hモード・プラズマにおける閉じ込め低下の主な原因はペデスタル圧力の低下であり、典型的にはH98(y,2) = 0.8が得られるのに対し、JET-CではH98(y,2) = 1.0である。JET-ILWハイブリッド・プラズマでは、同様に低下したペデスタル圧力がコア圧力分布のピーキング増大によって補償され、その結果H98(y,2) ≤ 1.25となる。高三角形度ベースライン・プラズマではペデスタル安定性が大きく変化し、閉じ込め損失が最も顕著である。JET-CとJET-ILWに同じ安定性解析を適用すると、JET-ILWの測定ペデスタルは計算されたペデスタル剥離–バルーニング安定性限界に対して安定であり、ELM崩壊時間はJET-Cの典型的な200 µsから2 msに増加した。これは、ペデスタル安定性の変化がJET-ILWプラズマにおけるペデスタル閉じ込めの低下に寄与した可能性を示している。500を超えるJET-CおよびJET-ILWベースライン・プラズマとハイブリッド・プラズマにおいて、EPED1ペデスタル圧力予測とJET-ILW実験データを比較したところ、0.8 < (測定ペデスタル圧力)/(予測ペデスタル圧力, EPED1) < 1.2と良好な一致を示したが、三角形度の役割はJET-ILW実験データにおいてモデル予測よりも一般に弱い。

装置

jet高精度(タイトル一致)iter中精度(概要文一致)

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