This paper presents the subtleties of obtaining robust experimental scaling laws for the core resonant error field threshold that leads to field penetration, locked modes, and disruptions. Recent progress in attempts to project this threshold to new machines has focused on advances in the metric used to quantify the dangerous error fields, incorporating the ideal MHD plasma response in a metric referred to as the 'dominant mode overlap'. However, the scaling of this or any quantity with experimental parameters known to be important for the complicated tearing layer physics requires regressions performed for databases that, for historical reasons, unevenly sample the available parametric space. This paper presents the distribution of the existing international n = 1 database and details biases in the available sampling and details the sensitivity of ITER projections to simple least-squares regressions. Downsampling and a simple kernel density estimation weighted regression are used here to demonstrate the difference in projections that acknowledging the machine sampling bias can make. This results in more robust projection to parameters far from the 'usual' devices built thus far. Two multi-device and multi-parameter scalings of the EF threshold in Ohmic and powered plasmas are presented, projecting the threshold to ITER and investigating the impact of sampling biases.
本論文は、磁場貫入、ロックモード、およびディスラプションをもたらすコア誤差磁場閾値に対する、堅牢な実験スケーリング則を得る際の複雑さを示すものである。この閾値を新たな装置へ外挿する試みにおける最近の進展は、理想MHDプラズマ応答を組み込んだ「ドミナントモードオーバーラップ」と呼ばれる指標を用いて、危険な誤差磁場を定量化する手法の進歩に焦点を当ててきた。しかしながら、複雑なテアリング物理にとって重要であることが知られている実験パラメータに対する、この閾値または任意のスケーリング則の導出には、歴史的な理由から利用可能なパラメータ空間を不均一にサンプリングしたデータベースを用いた回帰分析が必要となる。本論文では、既存の国際的なn=1データベースの分布を示し、利用可能なサンプリングにおけるバイアスを詳述し、単純な最小二乗回帰を用いた場合のITER予測への影響を明らかにする。ここでは、ダウンサンプリングとカーネル密度推定に基づく重み付け回帰を用いて、装置サンプリングバイアスを考慮することで予測がどのように変化するかを実証する。これにより、これまでに建設された「標準的な」装置群から外れたパラメータ領域に対する、より堅牢な外挿が可能となる。オーミックおよび追加加热プラズマにおける誤差磁場閾値に対する複数の多装置・多パラメータスケーリング則を提示し、ITERへの外挿を行うとともに、サンプリングバイアスの影響を調査する。