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Measurement of the radial electric field in the ASDEX tokamak

A.R. Field, G. Fussmann, J.V. Hofmann1992年被引用 48Nuclear FusionIF 3出版社

Estimates of the radial electric field Er at the plasma periphery are obtained by measuring the drift velocities of low-Z impurity ions (He II, B IV, C III). The drift velocities are determined from the differential Doppler shift of visible line emission observed along opposite viewing directions. The principle of the measurement, including contributions from the diamagnetic drift, as well as radial gradients in the excitation rate and the effect of integrating along the line of sight are discussed in detail. The measured line of sight averaged drift velocities can be strongly influenced by the location and shape of the Er profile, especially if, as measured on other tokamaks, it is localized to a narrow region just within the separatrix. Values of Er estimated by assuming a constant radial profile underestimate maximum local values. During the H*-phase, however, high line of sight averaged perpendicular drift velocities of the B IV ions of a least 15 km/s in the electron diamagnetic drift direction are observed. From this, the presence of a strong negative radial electric field of at least 25 kV/m in the plasma edge region is inferred. Values of the B IV ion poloidal drift velocity calculated from an appropriate neoclassical theory are in the same direction as those measured. However, the calculated line of sight averaged values are much smaller than the measured ones. This reinforces the conclusion that a strong negative radial electric field is present just within the separatrix during the H-mode

日本語訳

プラズマ周辺部における径方向電場 Er の推定は、低電荷不純物イオン(He II、B IV、C III)のドリフト速度の測定によって得られる。ドリフト速度は、対向する視線方向に観測される可視発光線のドップラーシフト差から決定される。この測定原理は、反磁性ドリフトの寄与、励起率の径方向勾配、および視線に沿った積分効果を含めて、詳細に議論される。測定された視線平均ドリフト速度は、Er 分布の形状と位置に強く影響される可能性があり、特に他のトカマクで測定されたように、Er がセパラトリクス直内側の狭い領域に局在する場合に顕著である。Er を一定と仮定して推定した値は、径方向の最大値を過小評価する。しかしながら、H* 相においては、B IV イオンの視線平均ポロイダルドリフト速度が電子反磁性方向に少なくとも 15 km/s と高い値で観測される。このことから、プラズマ周辺部には少なくとも 25 kV/m の強い負の径方向電場が存在すると推測される。適切な新古典理論から計算された B IV イオンのポロイダルドリフト速度は、測定値と同じ方向を示す。しかしながら、計算された視線平均値は測定値よりもはるかに小さい。このことは、H モード中にセパラトリクス直内側に強い負の径方向電場が存在するという結論を裏付けるものである。

装置

asdex-upgrade高精度(タイトル一致)

wiki

ASDEXRadial electric field
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