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Effect of edge magnetic islands on poloidal flow in electron cyclotron heated Heliotron J Plasmas

Y Kondo, K Nagasaki, S Ohshima, K Inoshita, D Kuwahara, R Matsutani, Y Yamanaka, S Kobayashi, S Kado, S Inagaki2025年7月Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Magnetic islands are formed at the plasma edge in Heliotron J, a stellarator/heliotron device, by controlling the rotational transform, and the effect of the magnetic islands on the poloidal flow profile was investigated using a Q-band Doppler reflectometer. Comparative measurements were performed for the magnetic configurations with magnetic islands at the plasma edge, referred to as ‘island configuration,’ and those without the magnetic islands, referred to as ‘non-island configuration.’ In all configurations, poloidal flow in the electron diamagnetic direction was observed at the edge in electron cyclotron heated plasmas. In the non-island configuration, the sheared flow maximum was inside the last closed flux surface (LCFS), whereas in the island configuration, the sheared flow was formed around the magnetic island independent of the LCFS position, and increases in electron temperature, , and density, , were observed at the edge. The fine control of the magnetic island position around the LCFS shows that the poloidal flow structure, particularly the flow shear position, correlates with the position of magnetic islands. An increase in and is observed at the edge only when the magnetic islands are located outside the LCFS. These results indicate that the edge magnetic islands are a possible means to control the poloidal flow shear position and the edge plasma parameters.

日本語訳

ヘリオトロンJ(ステラレーター/ヘリオトロン装置)において、回転変換を制御することによりプラズマ端部に磁気島を形成し、Qバンドドップラー反射計を用いて磁気島がポロイダルフロー分布に及ぼす影響を調査した。プラズマ端部に磁気島を有する磁気配位(「島配位」と呼ぶ)と、磁気島を有さない磁気配位(「非島配位」と呼ぶ)について比較計測を行った。すべての配位において、電子サイクロトロン加熱プラズマの端部で、電子反磁性方向のポロイダルフローが観測された。非島配位では、シアフロー最大値は最終閉磁気面(LCFS)の内側にあったのに対し、島配位では、シアフローはLCFS位置とは独立に磁気島の周囲に形成され、端部で電子温度, , および密度, , の増加が観測された。LCFS周辺での磁気島位置の精密制御により、ポロイダルフロー構造、特にフローシア位置が磁気島の位置と相関することが示された。 と の増加は、磁気島がLCFSの外側に位置する場合にのみ端部で観測される。これらの結果は、端部磁気島がポロイダルフローシア位置および端部プラズマパラメータを制御する有効な手段である可能性を示している。

wiki

Magnetic islandsHeliotron

AIによる論文要約

磁気島が電子サイクロトロン加熱ヘリオトロンJプラズマの ポロイダル流れに及ぼす影響
JAこの論文は、核融合プラズマの物理や制御に興味のある研究者や学生に向けて書かれています。プラズマの流れ構造と磁気島の相互作用に関する知見を得ることができます。#プラズマ物理 #磁気島 #ポロイダル流れ #ヘリオトロン #核融合
LLM向け: {'Title': 'Effect of edge magnetic islands on poloidal flow in electron cyclotro…

この研究では、ヘリオトロンJプラズマにおける磁気島の形成が、ポロイダル流れに及ぼす影響を調査しています。磁気島の有無によりポロイダル流れの構造が変化し、磁気島の位置と関連していることが示されました。また、磁気島の外側では電子温度と密度が増加しています。この成果は、磁気島を利用してポロイダル流れの制御が可能であることを示唆しています。

Effect of edge magnetic islands on poloidal flow in electron cyclotron heated Heliotron J Plasmas
ENThis paper would be of interest to fusion researchers, particularly those studying plasma flow and edge effects in stellarator/heliotron devices. It provides insights that could help improve plasma confinement and stability.#PlasmaFlow #EdgeEffects #MagneticIslands #Heliotron
LLM向け: {'Title': 'Effect of edge magnetic islands on poloidal flow in electron cyclotro…

This paper investigates the impact of magnetic islands at the plasma edge on the poloidal flow in a Heliotron J device. It shows that the position of the flow shear is correlated with the location of the magnetic islands, and that the presence of islands can increase the edge electron temperature and density.

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