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Impact of toroidal-field-coil generated error field over ADITYA Ohmic breakdown and start-up

S. Purohit, J. Ghosh, M.K. Gupta, K.A. Jadeja, M.B. Chowdhuri, R. Manchanda, K.M. Patel, S.B. Bhatt, M.N. Makwana, C.N. Gupta2026年10月Nuclear FusionIF 3出版社

The conventional Ohmic plasma breakdown and current ramp-up in the ADITYA tokamak have been investigated over a wide range of input parameters to understand the error field generated by the toroidal field (TF) coils. The plasma breakdown and ramp-up phases are quantified by the breakdown time () and the CIII emission intensity rollover time. A good number of discharges having in the range of 0.8–2 ms, the applied loop voltage in the range of 20–25 V, pre-fill fuel pressure in the range of – Torr, and toroidal magnetic field () in the range of 0.75–1.1 T have been analyzed. For the constant sets of E/P (V m Torr and equilibrium field during breakdown, it has been observed that the decreasing trend of with increasing ceases at a particular value of after which remains constant with . With the errors generated by other coils remaining constant, should continuously decrease with as the increase in increases the connection length, thereby facilitating early breakdown. However, remaining constant with increasing (after a threshold value) indicates that there exists an error field due to TF coils, which negates the gains associated with connection length at higher TFs. The magnitude of error field is estimated to be, 4–7 in ADITYA. Further investigation revealed that although ceases to decrease with increasing , beyond a threshold , the rollover of carbon (CIII spectral emission) occurs more rapidly at higher . This indicates a faster temperature rise with higher in the current ramp-up phase of the discharges and suggests a weak connection between breakdown and current ramp-up phases of a discharge.

日本語訳

ADITYAトカマクにおける従来のオーミックプラズマ破壊と電流立ち上げを、トロイダル磁場(TF)コイルによって生成される誤差磁場を理解するために、広範囲の入力パラメータにわたって調査した。プラズマ破壊および立ち上げ段階は、破壊時間()およびCIII発光強度のロールオーバー時間によって定量化される。が0.8–2 msの範囲、印加ループ電圧が20–25 Vの範囲、予充填燃料圧力が– Torrの範囲、トロイダル磁場()が0.75–1.1 Tの範囲にある多数の放電を解析した。一定のE/P(V m Torr)および破壊中の平衡磁場のセットに対して、の増加に伴うの減少傾向が、特定の値で止まり、その後はに対して一定のままとなることが観察された。他のコイルによって生成される誤差が一定である場合、の増加は接続長を増加させ、それによって早期破壊を促進するため、はとともに連続的に減少するはずである。しかし、の増加に対してが一定のままであること(閾値後)は、TFコイルによる誤差磁場が存在し、それがより高いTFでの接続長に関連する利得を打ち消すことを示している。の誤差磁場の大きさは、ADITYAにおいて4–7 と推定される。さらなる調査により、が閾値を超えて増加しても、の減少は止まるが、炭素(CIIIスペクトル発光)のロールオーバーはより高いでより急速に発生することが明らかになった。これは、放電の電流立ち上げ段階において、より高いでより速い温度上昇が生じることを示し、放電の破壊段階と電流立ち上げ段階の間には弱い関連性しかないことを示唆している。

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Ohmic heatingError fieldADITYA

AIによる論文要約

ADITYAにおけるオーミック破断と立ち上げに対するトロイダル磁場コイル起因の誤差磁場の影響
JA核融合プラズマ装置の運転・立ち上げに関わる研究者や技術者、およびトカマク物理を学ぶ学生。誤差磁場がプラズマ着火に与える影響を理解したい人に適しています。#核融合 #トカマク #ADITYA #誤差磁場 #プラズマ立ち上げ
LLM向け: {"Title": "トロイダル磁場コイル由来の誤差磁場がADITYAのオーミック破断・立ち上げに与える影響", "Authors": "記載なし", "Res…

インドのトカマク装置ADITYAで、プラズマの点火(オーミック破断)と電流立ち上げを幅広いパラメータで調べた研究です。破断時間と炭素イオン発光の変化に着目し、トロイダル磁場を強くすると破断が早くなるはずが、ある値を超えると頭打ちになることを発見しました。これはトロイダル磁場コイルが作るわずかな誤差磁場が原因で、その大きさは4〜7ガウス程度と見積もられています。また破断と電流立ち上げの間の結びつきは弱いことも示唆されました。装置の運転最適化に役立つ知見です。

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