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Lower hybrid current drive experiments on Tore Supra in the ergodic divertor configuration

M Goniche, A Grosman, T Aniel, C De Michelis, J Gunn, D Mazon, B Schunke, J L Ségui, J C Vallet2004年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Lower hybrid current drive experiments in the ergodic divertor (ED) configuration have been carried out on Tore Supra for 9 years (1991–1999). This paper gives an overview of the results regarding both the current drive and the divertor efficiencies: waves coupling, current drive efficiency and fast particle confinement, energy confinement, thermal load on the ED plasma facing components, impurity screening. It is shown that the coupling remains good enough for high power transmission up to 26 MW m−2. The current drive efficiency, measured on not fully non-inductive discharges, is only marginally affected by the loss of fast electrons due to the perturbed magnetic structure which is documented from hard x-ray measurements. Electron confinement follows, as in the limiter case, the Rebut–Lallia–Watkins scaling without any losses related to the width of the ergodic layer extending to 15% of the minor radius. The heat flux on the divertor neutralizers from both thermal particles and fast electrons accelerated near the antennae is detailed. Plasma contamination due to carbon and oxygen is analysed from a large database: it is shown that, for a large enough gap between the ED modules and the antennae, the contamination by these species is reduced by a factor of ∼3 with respect to the limiter case.

日本語訳

Tore Supraにおけるエルゴディックダイバータ(ED)配位での低混成波電流駆動実験は、9年間(1991年~1999年)にわたって実施された。本論文は、電流駆動効率とダイバータ効率の両方に関する結果の概要を示すものである:波動結合、電流駆動効率と高速粒子閉じ込め、エネルギー閉じ込め、EDプラズマ対向機器への熱負荷、不純物遮蔽。結合は、26 MW m⁻²までの高電力伝送に対して十分に良好な状態を維持できることが示された。完全には非誘導でない放電で測定された電流駆動効率は、ハードX線測定から明らかにされた摂動磁気構造による高速電子の損失によって、わずかに影響を受けるのみである。電子閉じ込めは、リミターの場合と同様に、主半径の15%に及ぶエルゴディック層の幅に関連する損失を伴わずに、Rebut-Lallia-Watkinsスケーリング則に従う。ダイバータ中性子板への熱流束は、熱粒子とアンテナ近傍で加速された高速電子の両方からの寄与について詳述される。炭素と酸素によるプラズマ汚染は、大規模なデータベースから解析された:EDモジュールとアンテナの間のギャップが十分に大きい場合、これらの種による汚染はリミターの場合と比較して約3分の1に低減されることが示された。

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