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Tokamak heat transport – a study of heat pulse propagation in JET

B.J.D. Tubbing, N.J. Lopes Cardozo, M.J. Van der Wiel1987年被引用 86Nuclear FusionIF 3出版社

The propagation of heat pulses originating from sawtooth activity in JET has been investigated in a series of limiter discharges with the following parameters: plasma current, Ip ≃ 3 MA, toroidal magnetic field, BT ≃ 3 T and elongation, κ = 1.45. The auxiliary power was varied such that the total power ranged from 2 to 13.5 MW. Electron temperature perturbations in a 20 cm region around a minor radius of r = (2/3)a were recorded with high time resolution, using a 12 channel electron cyclotron emission polychromator. From these measurements the electron heat diffusivity was derived. Over the whole range of powers considered, was found to be independent of power and to lie in the range of 2.5 ± 0.5 m2·s−1. The quantity is compared to as derived from global power balance analysis. For Ohmic heating, the latter is lower than by a factor of 2.5. For increasing auxiliary power, approaches . A model for the dependence of the local χe n the temperature gradient is presented; it permits a unified description of the heat pulse behaviour, the deterioration of confinement and a certain degree of profile consistency. The model does not invoke non-local parameters such as the total power input. It is shown that the present heat pulse data, subject to this interpretation, contradict the τE scaling laws of the typical form τE ∝ P−0.5.

日本語訳

JETにおける鋸歯状活動に起因する熱パルスの伝播を、以下のパラメータを持つ一連のリミター放電において調査した:プラズマ電流 Ip ≃ 3 MA、トロイダル磁場 BT ≃ 3 T、伸長度 κ = 1.45。補助電力は、全電力が2 MWから13.5 MWの範囲となるように変化させた。小半径 r = (2/3)a の周囲20 cm領域における電子温度摂動を、12チャンネル電子サイクロトロン放射ポリクロメータを用いて高い時間分解能で記録した。これらの測定から、電子熱拡散率 χe を導出した。考慮した全電力範囲にわたって、χe は電力に依存せず、2.5 ± 0.5 m2·s−1 の範囲にあることがわかった。この χe を、全体のパワーバランス解析から導出される χe^PB と比較する。オーミック加熱では、後者は χe より2.5倍低い。補助電力の増加に伴い、χe^PB は χe に近づく。局所的なχeの温度勾配依存性に関するモデルを提示する。このモデルは、熱パルス挙動、閉じ込めの劣化、およびある程度のプロファイル整合性の統一的記述を可能にする。このモデルは、全入力電力のような非局所的パラメータを必要としない。この解釈の下では、現在の熱パルスデータは、典型的な形 τE ∝ P−0.5 のτEスケーリング則と矛盾することが示される。

装置

jet高精度(タイトル一致)

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JETHeat transport
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