The prediction of plasma rotation is of high interest for fusion research due to the effects of the rotation upon magnetohydrodynamic (MHD) instabilities, impurities, and turbulent transport in general. In this work, an analysis method was studied and validated to reliably extract momentum transport coefficients from neutral beam injection (NBI) modulation experiments. To this end, a set of discharges was created with similar background profiles for the ion and electron temperatures, the heat fluxes, the electron density, and the plasma rotation that, therefore, should exhibit similar momentum transport coefficients. In these discharges, a range of temporal perturbations were imposed by modulating and varying the power deposition of the NBI, electron-cyclotron-resonance heating (ECRH), and ion-cyclotron-resonance heating (ICRH). The transport model including diffusion, convection, and residual stress was implemented within the ASTRA code. The Prandtl number was assessed via the GKW code. A convective Coriolis pinch was fitted and the intrinsic torque from the residual stress was estimated. The obtained transport coefficients agree within error bars for sufficiently small imposed temperature perturbations, as would be expected, from the similar background profiles. This successful validation of the methodology opens the door to study the parametric dependence of the diffusive and convective momentum transport of the main ions of the plasma as well as the turbulent intrinsic torque in a future work.
プラズマ回転の予測は、回転が磁気流体力学（MHD）不安定性、不純物、および一般に乱流輸送に及ぼす影響のため、核融合研究において非常に重要である。本研究では、中性粒子ビーム入射（NBI）変調実験から運動量輸送係数を確実に抽出するための解析手法を研究し、検証した。そのために、イオン温度と電子温度、電子密度、およびプラズマ回転の背景プロファイルが類似した一連の放電を作成し、それによって同様の運動量輸送係数を示すようにした。これらの放電において、NBI、電子サイクロトロン共鳴加熱（ECRH）、およびイオンサイクロトロン共鳴加熱（ICRH）のパワー堆積を変調することにより、一連の時間的摂動を課した。拡散、対流、および残留応力を含む輸送モデルをASTRAコード内に実装した。プラントル数はGKWコードを用いて評価した。対流的なコリオリピンチをフィッティングし、残留応力から固有トルクを推定した。得られた輸送係数は、類似した背景プロファイルから期待されるように、十分に小さな温度摂動に対して誤差範囲内で一致した。この手法の検証の成功は、将来の研究において、プラズマの主イオンの拡散的および対流的運動量輸送のパラメトリック依存性と、乱流固有トルクを研究する道を開くものである。