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Scaling of density peaking in JET H-modes and implications for ITER

H Weisen, A Zabolotsky, M Maslov, M Beurskens, C Giroud, D Mazon, JET-EFDA contributors2006年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Results from an extensive profile database analysis of JET density profiles in H-mode show that the density peaking factor ne0/ < ne > in JET H-modes increases as the effective collisionality drops from ∼1 at mid-radius to below 0.1 as expected for ITER. Density peaking is also strongly correlated with the Greenwald number NG, the particle outward flux Γ from the neutral beam source and Ti/Te. The correlations with li, q95, βN, ρ*, LTe, LTi, the toroidal Mach number and its shear are weak or insignificant. H- modes heated only by ICRH are, on average, only slightly less peaked than H-modes dominated by NBI, demonstrating that neutral beam fuelling can only explain a modest part (∼20%) of the peaking. Scaling expressions involving νeff, NG, RΓ/(neχ) and Ti/Te suggest that ne0/<ne > may exceed 1.5 in ITER, providing a boost of fusion power of more than 30% for fixed β and average density with respect to the usual assumption of a flat density profile.

日本語訳

大規模なプロファイルデータベース解析によるJET Hモード密度分布の結果から、密度ピーキング因子ne0/⟨ne⟩は、有効衝突度νeffが中半径部で約1から0.1以下に低下するにつれて増加することが示され、これはITERの予測と一致する。密度ピーキングはまた、グリーンワルド密度限界パラメータNG、中性粒子ビーム入射(NBI)による粒子外向きフラックスΓ、およびイオン温度と電子温度の比Ti/Teと強く相関する。一方、内部インダクタンスli、安全係数q95、規格化ベータβN、電子温度勾配長LTe、イオン温度勾配長LTi、トロイダル回転のマッハ数およびそのシアとの相関は弱いか、または有意でない。ICRHのみで加熱されたHモードは、NBI主体のHモードと比較して平均的にわずかにピーキングが小さいのみであり、中性粒子ビーム入射による燃料供給効果はピーキングの約20%程度しか説明できないことを示している。νeff、NG、RΓ/(neχ)、Ti/Teを含むスケーリング式は、ITERにおいて密度ピーキング因子ne0/⟨ne⟩が1.5を超える可能性を示唆しており、平坦な密度分布を仮定した場合と比較して、一定のβおよび平均密度の条件下で核融合出力を30%以上向上させることができる。

装置

iter高精度(タイトル一致)jet高精度(タイトル一致)

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ITERJET
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