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Impact of lower hybrid current drive on edge velocity shear and turbulence in the HL-2A tokamak

A.S. Liang, X.L. Zou, W.L. Zhong, G.L. Xiao, Z.C. Yang, J. Wen, R. Ke, X.X. He, A. Ekedahl, L. Delpech2025年7月Nuclear FusionIF 3出版社

The effect of lower hybrid current drive (LHCD) on edge velocity shear and turbulence in the HL-2A tokamak has been investigated. Experimental results demonstrate that the LHCD leads to an increase in edge velocity shear at both the inner and outer shear layers, with the magnitude of increment found to be proportional to the applied LHCD power. This enhancement of edge velocity shear is primarily attributed to the changes in the plasma pressure gradient induced by the heating effect of lower hybrid wave. In addition, LHCD also modifies the turbulence at the plasma edge, and it is observed that turbulence at higher wavenumbers exhibits a clear increase with LHCD, whereas turbulence at lower wavenumbers shows no significant change. These observations emphasize the requirement for employing multiple diagnostic tools to capture the full complexity of edge turbulence in tokamak plasmas. Further investigation during the L-H transition reveals that turbulence intensity in the inner shear layer significantly decreases, promoting the formation of the edge transport barrier. However, the turbulence in the outer shear layer remains nearly unchanged during this process. The results indicate that LHCD can affect the edge plasma in tokamaks, particularly in enhancing edge shear flows and influencing turbulence, which is critical for achieving the edge transport barrier in fusion devices.

日本語訳

HL-2Aトカマクにおける周辺速度シアと乱流に対する低混成波電流駆動(LHCD)の効果を調査した。実験結果は、LHCDが内側および外側シア層の両方において周辺速度シアの増加をもたらすことを示しており、その増分の大きさは印加LHCDパワーに比例することが見出された。この周辺速度シアの増強は、主に低混成波の加熱効果によって誘起されるプラズマ圧力勾配の変化に起因する。さらに、LHCDはプラズマ周辺の乱流も変化させ、高波数での乱流はLHCDとともに明確な増加を示す一方、低波数での乱流は有意な変化を示さないことが観測された。これらの観測結果は、トカマクプラズマにおける周辺乱流の完全な複雑さを捉えるために複数の診断ツールを用いる必要性を強調している。L-H遷移中のさらなる調査により、内側シア層の乱流強度が大幅に減少し、周辺輸送障壁の形成を促進することが明らかになった。しかしながら、外側シア層の乱流はこの過程でほぼ不変のままである。これらの結果は、LHCDがトカマクの周辺プラズマに影響を与え得ること、特に周辺シア流の増強と乱流への影響を通じて、核融合装置における周辺輸送障壁の達成に重要であることを示している。

wiki

Current driveLower hybridHL-2ALower hybrid current driveVelocity shear

AIによる論文要約

HL-2Aトカマクにおける下部ハイブリッド電流駆動が端部速度せん断とタービュレンスに及ぼす影響
JA本論文は、トカマクプラズマの端部物理過程に興味を持つ核融合研究者や学生に有益です。プラズマ加熱や閉じ込めの改善に向けた端部物理の理解を深めることができます。#トカマク #端部物理 #下部ハイブリッド電流駆動 #速度せん断 #タービュレンス
LLM向け: {'Title': 'Impact of lower hybrid current drive on edge velocity shear and turbu…

本研究は、下部ハイブリッド電流駆動(LHCD)がHL-2Aトカマクの端部速度せん断とタービュレンスに及ぼす影響を調査したものです。実験結果は、LHCDによって内側と外側のせん断層の端部速度せん断が増大することを示しています。これは、LHWの加熱効果による圧力勾配の変化が主な要因と考えられます。また、LHCDはタービュレンスにも影響を及ぼし、高波数のタービュレンスが増大するものの、低波数のタービュレンスには大きな変化はありません。これらの知見は、トカマクプラズマの端部タービュレンスを理解する上で重要です。

Impact of lower hybrid current drive on edge velocity shear and turbulence in the HL-2A tokamak
ENThis paper would be of interest to fusion researchers, particularly those studying the effects of current drive and plasma edge dynamics on turbulence and transport in tokamaks.#LowerHybridCurrentDrive #EdgeTurbulence #VelocityShear #HL2ATokamak #FusionResearch
LLM向け: {'Title': 'Impact of lower hybrid current drive on edge velocity shear and turbu…

This paper investigates how lower hybrid current drive (LHCD) affects the edge velocity shear and turbulence in the HL-2A tokamak. LHCD was found to increase the edge velocity shear, which is important for forming the edge transport barrier in fusion devices. LHCD also influenced turbulence, with higher wavenumber turbulence increasing while lower wavenumber turbulence remained unchanged.

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