A zero-dimensional transport code formulated with theoretical drift wave models having an ad hoc q-dependence is used to estimate ignition conditions for the proposed Compact Ignition Tokamak (CIT). The theoretical models are normalized to tokamak confinement time data over a wide range of density, field and size (ISX, TFTR, DIII, DIII-D, JET) for L- and H-modes. The fit coefficient for the dissipative trapped electron (DTE) mode is fixed by low density Ohmic discharges and the coefficient for the ion temperature gradient (ITG) mode is fixed by beam heated discharges. While the theoretical models are almost indistinguishable from the standard (Kaye-Goldston) empirical model in fitting the available data, they have significant quantitative and qualitative differences on projection to ignition. The empirical model fails to account for the unfavourable temperature scaling of the DTE mode masked in Ohmic heating and the favourable density scaling of the ITG mode masked by beam penetration and impurity line radiation effects in the present experiments. The ignition conditions are analysed with explicit formulas for the minimum required auxiliary power Pm and a figure of merit FM given essentially by the radio of βMHD to the minimum beta on the ignition curve BM[FM = BM5/6, QM = 5 FM/(1 - FM)] Both Pm and BM have strong favourable scaling with size (a) and field (B) and depend sensitively on the normalization of confinement time within the scatter of the data, f = τexp/τmodel: BM−1 ≅ (BMDTE)−1 + (BMITG)−1 where BMDTE = 1.47 (a/55 cm)2 (B/100 kG)3 fOH1.2 and BMITG = 1.14 (a/55 cm)4 × (B/100 kG)5 faux2.5 (/2.5)2.5 for the standard CIT broad density profile case parameters, = τH/τL corresponds to the factor 2.5 improvement in H over L confinement time. Clearly, when ITG dominates, BMJ ∼ O(10) BML. The minimum ignition densities nm are typically in excess of Ohmic density limits scaling with current density, but it is demonstrated that sufficient auxiliary power can burn out line radiation, allowing operation at higher densities.
理論的ドリフト波モデルにアドホックなq依存性を持たせて定式化したゼロ次元輸送コードを用いて、提案されているコンパクト点火トカマク（CIT）の点火条件を評価する。理論モデルは、LモードおよびHモードについて、密度、磁場、サイズの広い範囲にわたるトカマク閉じ込め時間データ（ISX、TFTR、DIII、DIII-D、JET）に対して規格化される。散逸的捕捉電子（DTE）モードのフィッティング係数は低密度オーミック放電によって固定され、イオン温度勾配（ITG）モードの係数はビーム加熱放電によって固定される。理論モデルは、利用可能なデータへのフィッティングにおいて標準的な（Kaye-Goldston）経験モデルとほぼ区別がつかないが、点火への外挿においては重要な定量的および定性的差異を示す。経験モデルは、オーミック加熱において隠蔽されているDTEモードの不利な温度スケーリングと、現在の実験においてビーム侵入および不純物線放射効果によって隠蔽されているITGモードの有利な密度スケーリングを説明できない。点火条件は、必要最小補助電力Pmと、本質的にβMHDと点火曲線上の最小ベータBMとの比で与えられる性能指数FM[FM = BM5/6, QM = 5 FM/(1 - FM)]の明示式を用いて解析される。PmとBMはともに、サイズ(a)および磁場(B)に対して強い有利なスケーリングを持ち、データのばらつき内での閉じ込め時間の規格化f = τexp/τmodelに敏感に依存する：BM−1 ≅ (BMDTE)−1 + (BMITG)−1。ここで、標準的なCITの広い密度分布の場合のパラメータに対して、BMDTE = 1.47 (a/55 cm)2 (B/100 kG)3 fOH1.2、BMITG = 1.14 (a/55 cm)4 × (B/100 kG)5 faux2.5 (/2.5)2.5であり、 = τH/τLはHモードの閉じ込め時間がLモードより2.5倍改善することに対応する。明らかに、ITGが支配的である場合、BMJ ∼ O(10) BMLである。最小点火密度nmは、通常、電流密度に比例してスケーリングするオーミック密度限界を超えるが、十分な補助電力が線放射を焼き切ることができ、より高い密度での運転が可能になることが示される。