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Pedestal particle balance studies in JET-ILW H-mode plasmas

L Horvath, B Lomanowski, J Karhunen, M Maslov, P A Schneider, J Simpson, M Brix, B Chapman-Oplopoiou, G Corrigan, L Frassinetti2023年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

JET-ILW type I ELMy H-modes at 2.5 MA/2.8 T with constant NBI heating (23 MW) and gas fuelling rate were performed, utilising edge localised mode (ELM) pacing by vertical kicks and plasma shaping (triangularity, δ) as tools to disentangle the effects of ELMs, inter-ELM transport and edge stability on the pedestal particle balance. In agreement with previous studies, the pedestal confinement improves with increasing δ, mostly due to a significant increase in pedestal density while the ELM frequency () is decreased. Improved pedestal confinement with increasing δ was observed even when the pedestal MHD stability was degraded artificially by vertical kicks, implying that increased triangularity may favourably affect the inter-ELM pedestal recovery. The workflow developed to quantify the pedestal particle balance uses high time-resolution profile reflectometry to characterise the inter-ELM evolution of the plasma particle content (), the NEO drift-kinetic solver to evaluate the neoclassical fluxes and interpretative EDGE2D-EIRENE simulations to estimate the edge particle source. The edge particle source is then constrained by deuterium Balmer-α line intensity measurements in the main chamber, which are, however, strongly affected by reflections from the metal walls. The reflections are accounted for by the CHERAB code taking the divertor emission (the brightest light source in the torus) distribution from imaging spectroscopy measurements as input. Our analysis shows that in the second half of the ELM cycle, the volume-integrated particle source is larger than , indicating that transport plays a key role in the inter-ELM pedestal recovery.

日本語訳

JET-ILWタイプI ELM Hモードにおいて、2.5 MA/2.8 Tの条件下で、一定のNBI加熱(23 MW)とガス入射速度を用いた実験を実施した。ELMパルスによるペデスタル粒子バランスに対するELM、ELM間輸送、およびエッジ安定性の影響を分離するために、ELMの垂直方向キックによるペーシングとプラズマ形状(三角形度δ)をツールとして用いた。これまでの研究と一致して、ペデスタル閉じ込めはδの増加とともに改善し、その主な要因はペデスタル密度の有意な増加であり、ELM周波数(νELM)は減少した。ペデスタルMHD安定性が垂直方向キックによって人為的に劣化された場合でも、δの増加に伴うペデスタル閉じ込めの改善が観察され、三角形度の増加がELM間のペデスタル回復に好影響を与える可能性があることが示唆された。ペデスタル粒子バランスを定量化するために開発されたワークフローでは、高時間分解能プロファイル反射計を用いてELM間のプラズマ粒子含有量(Nped)の時間発展を特徴づけ、NEO運動論的ドリフトソルバーを用いて新古典輸送フラックスを評価し、解釈的EDGE2D-EIRENEシミュレーションを用いてエッジ粒子源を推定する。エッジ粒子源は、主チャンバーにおける重水素バルマーα線強度測定によって制約されるが、この測定は金属壁からの反射の影響を強く受ける。この反射は、CHERABコードによって考慮され、ダイバータ発光(トーラス内で最も明るい光源)の分布をイメージング分光測定から入力として用いる。解析の結果、ELMサイクルの後半では、体積積分された粒子源が新古典輸送フラックスよりも大きく、輸送がELM間のペデスタル回復において重要な役割を果たしていることが示された。

装置

jet高精度(タイトル一致)

wiki

JETH-modePedestal
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