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Statistical analysis and modelling of turbulent fluxes in the plasma of the L-2M stellarator and the FT-2 tokamak

N N Skvortsova, V Yu Korolev, G M Batanov, A E Petrov, K A Sarksyan, N K Kharchev, S V Shatalin, S I Laskul, A V Pavlov, A Yu Popov2006年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

A comparative analysis is done of data on turbulent fluxes measured in the edge plasma in the L-2M stellarator and the FT-2 tokamak. This analysis is performed using the estimation-maximization algorithm to determine finite mixtures of normal distributions that give the best fit to the probability distributions (PDFs) of the increments of turbulent fluxes. The resulting PDFs indicate non-Brownian motion of particles, and the weight of rare transport events (heavy tails of PDFs of fluxes) can be calculated. The number of the normal processes in model mixtures, as well as their weights in the PDFs of the increments of the turbulent flux, change during L–H transition in FT-2. Characteristically, the number of normal processes for the H-regime of FT-2 is the same as for the L-2M stellarator, and the parameters of Gaussians are also similar. This fact may be interpreted as an indirect indication that the L-2M stellarator operates in the mode of improved plasma confinement (which is consistent with the neoclassical theory for stellarators).

日本語訳

L-2MステラレーターとFT-2トカマクにおける周辺プラズマで測定された乱流フラックスに関する比較解析を行う。この解析は、推定-最大化アルゴリズムを用いて、乱流フラックスの増分の確率分布に最も適合する正規分布の混合分布を決定することによって実施される。得られた確率分布は、粒子の非ブラウン運動を示しており、稀な輸送事象(フラックスの確率分布の重い尾部)の重みを計算することができる。モデル混合分布における正規過程の数と、乱流フラックスの増分の確率分布におけるそれらの重みは、FT-2におけるL-H遷移中に変化する。特徴的なことに、FT-2のHモードにおける正規過程の数は、L-2Mステラレーターの場合と同じであり、ガウス分布のパラメータも類似している。この事実は、L-2Mステラレーターが改善された閉じ込めモードで動作していることの間接的な指標と解釈できる(これはステラレーターに対する新古典理論と一致する)。

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Stellarator
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