Here we report the ion heating/transport characteristics of the merging startup scenario in the TS-6 spherical tokamak. In addition to the previously investigated impulsive heating process during magnetic reconnection, here we also focus on a longer time scale response of the ion temperature profile both during and after merging, including the semi-steady plasma confinement phase. During magnetic reconnection, (i) the ion temperature profile forms a poloidally asymmetric profile around the X-point in the initiation phase and (ii) radially asymmetric higher deposition is obtained at the high field side. After merging, (iii) the radially asymmetric double-peak structure is affected by parallel heat conduction and is aligned with field lines, but it does not simply become a flux function on a microsecond time scale—inboard/outboard asymmetry lasts even in the semi-steady confinement phase. (iv) Under the influence of the low-aspect-ratio configuration, there is a two to three times higher toroidal field on the high-field side on the same closed flux surface: characteristic asymmetry of inboard/outboard ion temperature has been found experimentally for the first time.
ここでは、TS-6球状トカマクにおける合体立ち上げシナリオのイオン加熱/輸送特性について報告する。既に調査された磁気リコネクション中の衝動的加熱過程に加えて、ここでは合体中および合体後の両方におけるイオン温度分布のより長い時間スケールの応答にも焦点を当てる。これには準定常プラズマ閉じ込め位相も含まれる。磁気リコネクション中、(i) イオン温度分布は開始段階においてX点周りでポロイダル方向に非対称な分布を形成し、(ii) 高磁場側で径方向に非対称な高いエネルギー堆積が得られる。合体後、(iii) 径方向に非対称な二重ピーク構造は平行熱伝導の影響を受け、磁力線に沿って整列するが、マイクロ秒の時間スケールでは単純に磁束関数にはならない—内側/外側の非対称性は準定常閉じ込め位相においても持続する。(iv) 低アスペクト比配位の影響下では、同じ閉磁束面上の高磁場側でトロイダル磁場が2～3倍高くなる。内側/外側のイオン温度の特徴的な非対称性が実験的に初めて見いだされた。