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Tokamak equilibria with nearly zero central current: the current hole

Takaaki Fujita2010年被引用 22Nuclear FusionIF 3出版社

The observation of stable sustainment of the 'current hole', namely the nearly zero current density region in the central part of a tokamak plasma, has opened a new class of configurations in tokamak plasmas, and a variety of research from the viewpoints of equilibrium, magnetohydrodynamics (MHD) stability, particle orbits and radial transport has been generated. Some theories and codes have been tested and extended by being applied to extreme conditions in the current hole with very weak poloidal field. The current hole is generated due to a transient negative toroidal electric field established when a large off-axis non-inductive current is rapidly formed. It has been observed in high confinement plasmas with a large fraction of bootstrap current in advanced tokamak operation. The current hole is very stiff against current drive, which suggests that it is a saturated or self-organized system. Appearance of the current hole in ITER and DEMO would be expected in some of the operation scenarios, and its influence and its control methods have been studied. Results of experimental and theoretical studies on the current hole are reviewed.

日本語訳

トカマクプラズマの中心部における電流密度がほぼゼロの領域である「電流ホール」の安定な維持の観測は、トカマクプラズマにおける新たな配位のクラスを切り開き、平衡、磁気流体力学(MHD)安定性、粒子軌道、および動径輸送の観点から多様な研究を生み出してきた。いくつかの理論およびコードは、ポロイダル磁場が非常に弱い電流ホールという極限条件下への適用を通じて検証され、拡張されてきた。電流ホールは、先進トカマク運転において大きな割合のブートストラップ電流が確立される際に、過渡的な負のトロイダル電場が生じることによって生成される。これは、高閉じ込めプラズマにおいて、先進トカマク運転での大きなブートストラップ電流割合とともに観測されてきた。電流ホールは電流駆動に対して非常に堅固であり、これは飽和した、あるいは自己組織化した系であることを示唆している。ITERおよびDEMOにおけるいくつかの運転シナリオでは、電流ホールの出現が予想され、その影響および制御方法について研究が進められてきた。電流ホールに関する実験的および理論的研究の成果を概説する。

装置

iter中精度(概要文一致)

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Tokamak equilibria
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