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International Stellarator/Heliotron Database progress on high-beta confinement and operational boundaries

A. Weller, K.Y. Watanabe, S. Sakakibara, A. Dinklage, H. Funaba, J. Geiger, J.H. Harris, S. Ohdachi, R. Preuss, Y. Suzuki2009年被引用 21Nuclear FusionIF 3出版社

The International Stellarator/Heliotron Confinement Database was extended by high-β data compiled from the Large Helical System (LHD) and the W7-AS Stellarator. The main purpose is to enhance the basis for extrapolation of the global confinement properties to the reactor regime. The high-β configurations and experimental achievements in both devices are briefly described. The impact of beta on the configuration parameters and the global confinement is discussed. In particular, the confinement data in the high-β regime are compared with the ISS95 and ISS04 scaling laws which were derived from a database including relatively few high-β cases. In addition, a Bayesian model comparison approach is used to test scaling predictions derived from basic confinement models. Unlike in tokamaks, the operational boundaries in stellarators and helical systems are determined by the available heating power and confinement properties rather than by disruptive stability or density limits. The role of a pressure induced equilibrium limit is discussed in particular. An attempt is made to compare the high-β data with tokamak confinement and with operational boundaries observed in tokamaks. Further extensions of the database by parameters characterizing stability and local transport properties are proposed.

日本語訳

国際ステラレーター・ヘリオトロン閉じ込めデータベースは、大型ヘリカル装置(LHD)およびW7-ASステラレーターから収集された高ベータデータによって拡張された。その主な目的は、炉心プラズマ領域への全球閉じ込め特性の外挿の基盤を強化することである。両装置における高ベータ配位と実験的成果について簡潔に述べる。ベータ値が配位パラメータおよび全球閉じ込めに及ぼす影響について議論する。特に、高ベータ領域における閉じ込めデータを、比較的少数の高ベータ事例を含むデータベースから導出されたISS95およびISS04スケーリング則と比較する。さらに、ベイズモデル比較手法を用いて、基本閉じ込めモデルから導出されたスケーリング予測を検証する。トカマクとは異なり、ステラレーターおよびヘリオトロン系における運転境界は、破壊的不安定性や密度限界ではなく、利用可能な加熱パワーと閉じ込め特性によって決定される。圧力誘起平衡限界の役割について特に詳しく議論する。高ベータデータをトカマクの閉じ込めおよびトカマクで観測された運転境界と比較する試みがなされる。さらに、安定性および局所輸送特性を特徴づけるパラメータによるデータベースの拡張が提案される。

装置

lhd中精度(概要文一致)

wiki

StellaratorHeliotron
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