In an effort to clarify the physics origin of the energy confinement time scaling law in H-mode plasmas, a new analysis method is first proposed where the stored energy is separated into two parts—one coming from the marginal stability with the pedestal boundary condition and the other related to the turbulent dynamics. The method is then applied for the analysis of the global scaling law, as initial examples, focusing on the four parameters of plasma current, input power, magnetic field and density in the KSTAR-type tokamak model. It is shown that the method can provide more quantitative and explicit information on how various physics elements, such as the linear stability, nonlinear turbulent dynamics and pedestal boundary, contribute to the global scaling factor. While this method is not directly applicable, the L-mode is also considered for comparison, trying to clarify how a difference in the scaling law can occur between the H- and L-modes.
Hモードプラズマにおけるエネルギー閉じ込め時間スケーリング則の物理的起源を明らかにするため、まず、蓄積エネルギーをペデスタル境界条件を有する限界安定性に由来する部分と、乱流力学に関連する部分の2つに分離する新しい解析手法を提案する。次に、この手法をKSTAR型トカマクモデルにおけるプラズマ電流、入力電力、磁場、密度の4つのパラメータに焦点を当てたグローバルスケーリング則の解析に適用する。この手法により、線形安定性、非線形乱流力学、ペデスタル境界などの様々な物理要素がグローバルスケーリング因子にどのように寄与するかについて、より定量的かつ明示的な情報が得られることが示される。本手法は直接適用できないが、比較のためLモードも考察し、HモードとLモードの間でスケーリング則の差異がどのように生じ得るかを明らかにすることを試みる。