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Study of the likelihood of Alfvénic mode bifurcation in NSTX and predictions for ITER baseline scenarios

V.N. Duarte, N.N. Gorelenkov, M. Schneller, E.D. Fredrickson, M. Podestà, H.L. Berk2018年被引用 10Nuclear FusionIF 3出版社

Rare Alfvénic wave transitions between fixed-frequency and chirping phases are identified in NSTX, where Alfvénic waves are normally observed to exhibit either chirping or avalanching responses. For those transitions, we apply a criterion (Duarte et al 2017 Nucl. Fusion57 054001) to predict the nature of fast ion redistribution in tokamaks to be in the convective or diffusive nonlinear regimes. For NSTX discharges in which the transition is not accompanied by changes in the beam deposited power or modifications in the injected radiofrequency power, it has been found that the anomalous fast ion transport is a likely mediator of the bifurcation between the fixed-frequency mode behavior and rapid chirping. For a quantitative assessment, global gyrokinetic simulations of the effects of electrostatic ion temperature gradient turbulence and trapped electron mode turbulence on chirping were pursued using the GTS code. The investigation is extended by means of predictive studies of the probable spectral behavior of Alfvénic eigenmodes for baseline ITER cases consisting of elmy, advanced and hybrid scenarios. It has been observed that most modes are found to be borderline between the steady and the chirping phases.

日本語訳

NSTXにおいて、固定周波数位相とチャープ位相の間の稀なアルヴェン波遷移が同定された。NSTXでは、アルヴェン波は通常、チャープ応答またはアバランシェ応答のいずれかを示すことが観測されている。これらの遷移に対して、トカマクにおける高速イオン再分布の性質を対流非線形領域または拡散非線形領域のいずれにあるか予測するための基準(Duarte et al 2017 Nucl. Fusion57 054001)を適用する。ビーム入射電力の変化や高周波電力の注入変更を伴わないNSTX放電において、異常高速イオン輸送が固定周波数モード挙動と高速チャープの間の分岐の媒介因子である可能性が高いことが見出された。定量的評価のため、GTSコードを用いた静電イオン温度勾配乱流および捕捉電子モード乱流がチャープに及ぼす影響のジャイロ運動論的グローバルシミュレーションを実施した。この調査は、ELMy、先進、ハイブリッドシナリオからなるベースラインITERケースに対するアルヴェン固有モードの推定スペクトル挙動の予測研究によって拡張される。ほとんどのモードが定常位相とチャープ位相の間の境界領域にあることが観測された。

装置

iter高精度(タイトル一致)nstx-u高精度(タイトル一致)

wiki

ITERNSTX
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