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Measurements of hard x-ray emission from runaway electrons in DIII-D

A.N. James, M.E. Austin, N. Commaux, N.W. Eidietis, T.E. Evans, E.M. Hollmann, D.A. Humphreys, A.W. Hyatt, V.A. Izzo, T.C. Jernigan2012年被引用 22Nuclear FusionIF 3出版社

The spatial distribution of runaway electron (RE) strikes to the wall during argon pellet-initiated rapid shutdown of diverted and limited plasma shapes in DIII-D is studied using a new array of hard x-ray (HXR) scintillators. Two plasma configurations were investigated: an elongated diverted H-mode and a low-elongation limited L-mode. HXR emission from MeV level REs generated during the argon pellet injection is observed during the thermal quench (TQ) in diverted discharges from REs lost into the divertor. In limiter discharges, this prompt TQ loss is reduced, suggesting improved TQ confinement of REs in this configuration. During the plateau phase when the plasma current is carried by REs, toroidally symmetric HXR emission from remaining confined REs is seen. Transient HXR bursts during this RE current plateau suggest the presence of a small level of wall losses due to the presence of an unidentified instability. Eventually, an abrupt final loss of the remaining RE current occurs. This final loss HXR emission shows a strong toroidal peaking and a consistent spatiotemporal evolution that suggests the development of a kink instability.

日本語訳

DIII-Dにおけるアルゴンペレット誘起高速停止時の、非細長配位およびリミター配位のプラズマに対する壁への逃走電子(RE)衝突の空間分布を、新しい硬X線(HXR)シンチレータアレイを用いて研究した。2つのプラズマ配位を調査した:細長ダイバータHモードと低細長リミターLモードである。アルゴンペレット入射中に生成されたMeV級REからのHXR放射は、ダイバータ配位の放電における熱クエンチ(TQ)中に、ダイバータ領域へのRE損失として観測された。リミター配位では、この即時的なTQ損失は低減され、この配位におけるREのTQ閉じ込めが改善されることが示唆された。プラズマ電流がREによって担われるプラトー相の間、残存する閉じ込めREからのHXR放射はトロイダル方向に対称であった。このRE電流プラトー中の過渡的なHXRバーストは、正体不明の不安定性による壁への小さな損失の存在を示唆している。最終的に、残存RE電流の急激な最終損失が発生する。この最終損失HXR放射は、強いトロイダル方向のピーキングと一貫した時空間発展を示し、キンク不安定性の発生を示唆している。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)

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DIII-DRunaway electronHard X-ray
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