FusionPapers
図版検索トレンドwiki日本の研究
© 2026 FUSIONPAPERS
About法務情報
トップに戻る

Enhanced H-mode pedestals with lithium injection in DIII-D

T.H. Osborne, G.L. Jackson, Z. Yan, R. Maingi, D.K. Mansfield, B.A. Grierson, C.P. Chrobak, A.G. McLean, S.L. Allen, D.J. Battaglia2015年被引用 124Nuclear FusionIF 3出版社

Periods of edge localized mode (ELM)-free H-mode with increased pedestal pressure and width were observed in the DIII-D tokamak when density fluctuations localized to the region near the separatrix were present. Injection of a powder of 45 µm diameter lithium particles increased the duration of the enhanced pedestal phases to up to 350 ms, and also increased the likelihood of a transition to the enhanced phase. Lithium injection at a level sufficient for triggering the extended enhanced phases resulted in significant lithium in the plasma core, but carbon and other higher Z impurities as well as radiated power levels were reduced. Recycling of the working deuterium gas appeared unaffected by this level of lithium injection. The ion scale, kθρs ∼ 0.1–0.2, density fluctuations propagated in the electron drift direction with f ∼ 80 kHz and occurred in bursts every ∼1 ms. The fluctuation bursts correlated with plasma loss resulting in a flattening of the pressure profile in a region near the separatrix. This localized flattening allowed higher overall pedestal pressure at the peeling–ballooning stability limit and higher pressure than expected under the EPED model due to reduction of the pressure gradient below the 'ballooning critical profile'. Reduction of the ion pressure by lithium dilution may contribute to the long ELM-free periods.

日本語訳

DIII-Dトカマクにおいて、セパラトリクス近傍に局在する密度揺らぎが存在する際に、周辺局在モード(ELM)のないHモードで、ペデスタル圧力とペデスタル幅の増大が観測された。直径45 µmのリチウム粒子の粉末注入により、強化されたペデスタル位相の持続時間が最大350 msまで延長され、強化された位相への遷移の可能性も増大した。強化されたペデスタル位相を誘発するのに十分なリチウム注入では、プラズマコアに有意なリチウムが存在したが、炭素およびその他の高Z不純物と放射損失パワーは低減された。作動ガスである重水素のリサイクリングは、このレベルのリチウム注入によって影響を受けないように見えた。イオンスケール(kθρs ∼ 0.1–0.2)の密度揺らぎは、電子反磁性ドリフト方向に伝播し、周波数f ∼ 80 kHzで、約1 msごとにバースト状に発生した。この揺らぎのバーストは、セパラトリクス近傍の領域における圧力分布の平坦化を伴うプラズマ損失と相関していた。この局所的な平坦化により、ピーリング・バルーニング安定性限界における全体的なペデスタル圧力が上昇し、EPEDモデルによる予測よりも高い圧力が可能となった。これは、圧力勾配が「バルーニング臨界プロファイル」以下に低減されたためである。リチウム注入によるイオン圧力の低減が、長いELMフリー期間に寄与している可能性がある。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)

wiki

DIII-DH-modeLithiumH-mode pedestal
この論文にはまだAI要約がありません。

関連論文

Plasma response to lithium-coated plasma-facing components in the National Spherical Torus Experiment

2009Plasma Physics and Controlled Fusion

Type-I ELM mitigation by continuous lithium granule gravitational injection into the upper tungsten divertor in EAST

2021Nuclear Fusion

Edge microstability of NSTX plasmas without and with lithium-coated plasma-facing components

2013Nuclear Fusion

H-mode pedestal improvements with neon injection in DIII-D

2020Nuclear Fusion

The effect of progressively increasing lithium coatings on plasma discharge characteristics, transport, edge profiles and ELM stability in the National Spherical Torus Experiment

2012Nuclear Fusion

The relationships between edge localized modes suppression, pedestal profiles and lithium wall coatings in NSTX

2011Plasma Physics and Controlled Fusion

ELM suppression in helium plasmas with 3D magnetic fields

2017Nuclear Fusion

Investigation of the dithering-like cycles induced by deuterium pellet injection during ELMy H-mode plasmas on EAST

2020Nuclear Fusion

First lithium experiments in HIDRA and evidence of helium retention during quasi-steady-state stellarator plasma operations

2022Plasma Physics and Controlled Fusion

The stabilizing effect of core pressure on the edge pedestal in MAST plasmas

2015Nuclear Fusion