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Characterization of temperature profiles in the outer region of RFX-mod

A Scaggion, M Agostini, A Fassina, P Franz2014年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

The onset of helical states has been shown to strongly affect the transport properties and the plasma performance of both the core region (|R − R0|/a ≲ 0.5) and the plasma edge (|R − R0|/a ≳ 0.95) in the RFX-mod reversed field pinch experiment. Both regions have been widely investigated and a strong effort is still dedicated to deepening the comprehension of the phenomena affecting them. Conversely, the region bounded between the plasma core and the plasma edge (0.6 ≲ |R − R0|/a ≲ 0.95) has been poorly analyzed, despite the large plasma volume enclosed in this domain. Improvements in RFX-mod global plasma performance are thus closely linked to the identification of the physical mechanisms occurring in this region, referred to as the outer region. A specifically conceived method of analysis, which gathers together data from a Thomson scattering system and two edge temperature diagnostics, allows the study of the entire temperature profile of RFX-mod. A statistical analysis performed on a large discharge database shows that the temperature profile in the central region of the plasma column is mainly established by the plasma current and the degree of stochasticity of the magnetic field. On the other hand, the temperature profile in the outer plasma region is found to vary with electron density and plasma equilibrium.

日本語訳

ヘリカル状態の発生は、RFX-mod逆転磁場ピンチ実験において、コア領域(|R − R0|/a ≲ 0.5)とプラズマ端部(|R − R0|/a ≳ 0.95)の両方の輸送特性とプラズマ性能に強く影響することが示されている。両領域は広く研究されており、それらに影響を与える現象の理解を深めるための多大な努力が今もなお続けられている。逆に、プラズマコアとプラズマ端部の間に位置する領域(0.6 ≲ |R − R0|/a ≲ 0.95)は、この領域に包含されるプラズマ体積が大きいにもかかわらず、ほとんど分析されていない。RFX-modのグローバルなプラズマ性能の向上は、したがって、この領域(外側領域と呼ばれる)で生じる物理メカニズムの特定と密接に関連している。トムソン散乱システムと2つの端部温度診断装置からのデータを統合する特別に考案された分析方法により、RFX-modの全温度プロファイルの研究が可能となる。大規模な放電データベースに対する統計分析により、プラズマ柱の中心領域における温度プロファイルは、主にプラズマ電流と磁場の確率性の程度によって決定されることが示されている。一方、外側プラズマ領域における温度プロファイルは、電子密度とプラズマ平衡に依存して変化することが見出されている。

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