Alternatives to the usual picture of advanced tokamak (AT) discharges are those that form when anomalous thermal conductivity and/or resistivity alter plasma current and pressure profiles to achieve stationary characteristics through self-organizing mechanisms where a measure of desired AT features is maintained without external current-profile control. Regimes exhibiting these characteristics are those where the safety factor (q) evolves to a stationary profile with the on-axis and minimum q∼ 1. Operating scenarios with fusion performance exceeding H-mode at the same plasma current and where the inductively driven current density achieves a stationary configuration with either small or nonexisting sawteeth should enhance the performance of ITER and future burning plasma experiments. We present simulation results of anomalous current-profile formation and evolution using theory-based hyper-resistive models. These simulations are stimulated by experimental observations with which we compare and contrast the simulated evolution. We find that the hyper-resistivity is sufficiently strong to modify the current-profile evolution to achieve conditions consistent with experimental observations. Modelling these anomalous effects is important for developing a capability to scale current experiments to future burning plasmas.
通常の先進トカマク(AT)放電の描像に代わるものは、異常熱伝導度および/または抵抗率がプラズマ電流および圧力分布を変化させ、外部電流分布制御なしに所望のAT特徴の尺度が維持される自己組織化機構を通じて定常特性を達成するときに形成されるものである。これらの特性を示す領域は、安全係数(q)が軸上および最小q∼1を持つ定常分布へと時間発展するものである。同じプラズマ電流でHモードを超える核融合性能、および誘導駆動電流密度が小さなまたは存在しない鋸歯状振動を伴う定常配位を達成する場合、ITERおよび将来の燃焼プラズマ実験の性能を向上させるはずである。我々は、理論ベースの超抵抗モデルを用いた異常電流分布の形成と時間発展のシミュレーション結果を提示する。これらのシミュレーションは実験観測によって動機づけられており、我々はシミュレーションされた時間発展をその実験観測と比較対照する。我々は、超抵抗率が電流分布の時間発展を修正して実験観測と整合的な条件を達成するのに十分に強いことを見出す。これらの異常効果のモデリングは、現在の実験を将来の燃焼プラズマに外挿する能力を開発するために重要である。