In-vessel, non-axisymmetric, control coils have proven to be an important option for mitigating and suppressing edge-localized modes (ELMs) in high performance operating regimes on a growing number of tokamaks. Additionally, an in-vessel non-axisymmetric ELM control coil is being considered in the ITER baseline design. In preparing for the initial operation of this coil set, a comprehensive study was carried out to characterize the linear superposition of the 3D vacuum magnetic field, produced by the ELM coil, on a series of equilibria representing nine standard ITER operating scenarios. Here, the spatial phase angle of toroidally distributed currents, specified with a cosine waveform, in the upper and lower rows of the ITER ELM coil (IEC) set is varied in 2° steps while holding the current in the equatorial row of coils constant. The peak current in each of the three toroidal rows of window-frame coils making up the IEC is scanned between 5 kAt and 90 kAt in 5 kAt steps and the width of the edge region covered by overlapping vacuum field magnetic islands is calculated. This width is compared to a vacuum field ELM suppression correlation criterion found in DIII-D. A minimum coil current satisfying the DIII-D criterion, along with an associated set of phase angles, is identified for each ITER operating scenario. These currents range from 20 kAt to 75 kAt depending on the operating scenario being used and the toroidal mode number (n) of the cosine waveform. Comparisons between the scaling of the divertor footprint area in cases with n = 3 perturbation fields versus those with n = 4 show significant advantages when using n = 3. In addition, it is found that the DIII-D correlation criterion can be satisfied in the event that various combinations of individual IEC window-frame coils need to be turned off due to malfunctioning components located inside the vacuum vessel. Details of these results for both the full set of 27 window-frame coils and various reduced sets, using either n = 3 and n = 4 perturbation fields, are discussed.
真空容器内に設置された非軸対称な制御コイルは、増えつつある多くのトカマク装置における高性能運転領域において、周辺局在モード（ELM）を緩和・抑制するための重要な選択肢であることが実証されている。さらに、真空容器内非軸対称ELM制御コイルは、ITERのベースライン設計においても検討されている。このコイル群の初期運転に備え、ELMコイルによって生成される3次元真空磁場の線形重ね合わせを、ITERの9つの標準運転シナリオを表す一連の平衡配位に対して特徴付けるための包括的な研究が実施された。ここでは、ITER ELMコイル（IEC）群の上部および下部列において、余弦波形で指定されるトロイダル方向に分布した電流の空間位相角を2°刻みで変化させ、赤道面のコイル列の電流は一定に保った。ウィンドウフレーム型コイルからなるIECの3つのトロイダル列それぞれのピーク電流を5 kAtから90 kAtまで5 kAt刻みで走査し、重なり合う真空磁場の磁気島で覆われる周辺領域の幅を計算した。この幅は、DIII-Dで見出された真空磁場ELM抑制相関基準と比較される。DIII-D基準を満たす最小コイル電流と、それに付随する位相角のセットが、各ITER運転シナリオについて特定された。これらの電流は、使用される運転シナリオと余弦波形のトロイダルモード数（n）に応じて、20 kAtから75 kAtの範囲である。n = 3の摂動磁場を用いた場合とn = 4の摂動磁場を用いた場合のダイバータフットプリント面積のスケーリングの比較から、n = 3を用いた場合に有意な利点があることが示された。さらに、真空容器内に設置された構成部品の故障により、個々のIECウィンドウフレームコイルの様々な組み合わせをオフにする必要がある場合でも、DIII-D相関基準を満たすことができることが見出された。27個のウィンドウフレームコイル全てからなる完全なセットと、n = 3およびn = 4の摂動磁場を用いた様々な低減セットの両方に対するこれらの結果の詳細について議論する。