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Resonant magnetic perturbation effects on pedestal structure and ELMs

J.D. Callen, A.J. Cole, C.C. Hegna, S. Mordijck, R.A. Moyer2012年被引用 14Nuclear FusionIF 3出版社

The plasma transport processes by which externally applied resonant magnetic field perturbations (RMPs) mitigate or suppress edge-localized modes (ELMs) in low-collisionality tokamak H-mode plasmas are explored. Experimental data from DIII-D indicates the dominant RMP-induced transport occurs at the pedestal top where electron temperature gradient scale lengths increase up to 3 times more than density gradient scale lengths. The increases scale approximately with the square of the strength of the RMPs. Since flow screening is predicted to inhibit magnetic island formation and magnetic stochasticity, a plasma transport model that does not depend on stochasticity is apparently needed. Thus, a basic magnetic-flutter-based cylindrical screw-pinch model theory of plasma transport is developed. A key attribute of this new model is that while RMP-induced radial magnetic perturbations can be significantly reduced on rational surfaces by flow screening, they induce spatial magnetic flutter away from them and thereby can cause substantial radial plasma transport. The plasma transport predictions of this spatial flutter model are compared with the DIII-D transport data.

日本語訳

外部から印加される共鳴磁場摂動(RMP)が、低コリジナリティのトカマクHモードにおける周辺局在モード(ELM)を緩和または抑制する際のプラズマ輸送過程を調査する。DIII-Dの実験データは、RMP誘起輸送がペデスタル上部で支配的であり、そこでは電子温度勾配のスケール長が密度勾配のスケール長よりも最大3倍大きく増加することを示している。この増加は、RMPの強度の2乗にほぼ比例する。流れ遮蔽が磁気島の形成と磁気ストカスティシティを抑制すると予測されることから、ストカスティシティに依存しないプラズマ輸送モデルが必要であると考えられる。そこで、基本となる磁気フラッターに基づく円筒スクリューピンチモデルのプラズマ輸送理論を構築する。この新モデルの重要な特徴は、RMP誘起の径方向磁気摂動が有理面上では流れ遮蔽によって大幅に低減され得る一方で、有理面から離れた場所では空間的磁気フラッターを誘起し、それにより substantial な径方向プラズマ輸送を引き起こし得るという点である。この空間的フラッターモデルのプラズマ輸送予測をDIII-Dの輸送データと比較する。

装置

diii-d中精度(概要文一致)

wiki

Edge localized modePedestalMagnetic perturbationResonant magnetic perturbation
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