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Gyrokinetic profile prediction and validation of a negative triangularity plasma in ASDEX Upgrade

R. Bielajew, B. Vanovac, N.T. Howard, P. Rodriguez-Fernandez, L. Aucone, G.D. Conway, T. Happel, C. Holland, P. Mantica, J. Schellpfeffer2025年8月Nuclear FusionIF 3出版社

In this work, gyrokinetic simulations are performed with the CGYRO code (Candy et al 2016 J. Comput. Phys.324 73–93) for a negative triangularity H-mode plasma in ASDEX Upgrade, and compared with experimental measurements. The PORTALS framework (Rodriguez-Fernandez et al 2024 Nucl. Fusion64 076034) is used to accelerate the prediction of kinetic profiles for this plasma, using surrogate modeling and Bayesian optimization. Ion heat flux, electron heat flux, and electron particle flux are simultaneously matched across the simulated radial regime of the plasma (normalized radius ), and the resulting ion temperature, electron temperature, and electron density profiles match well with the experimental profile data within this radial range. A synthetic Correlation Electron Cyclotron Emission diagnostic is applied to find well-matched electron temperature fluctuation properties between simulation and experiment. The flux-matched profiles provide a basis for investigation of the turbulence nature across the plasma radius, revealing the dominance of Trapped Electron Mode turbulence at , the dominance of Ion Temperature Gradient turbulence at , 0.75, and 0.83, and an instability boundary at .

日本語訳

本研究では、ASDEX Upgradeにおける負三角形度Hモードプラズマに対して、CGYROコード(Candy et al 2016 J. Comput. Phys.324 73–93)を用いたジャイロ運動論シミュレーションを実行し、実験測定と比較した。PORTALSフレームワーク(Rodriguez-Fernandez et al 2024 Nucl. Fusion64 076034)を用いて、サロゲートモデリングとベイズ最適化により、このプラズマの運動論的プロファイルの予測を加速した。イオン熱流束、電子熱流束、電子粒子束は、プラズマのシミュレーション半径領域(規格化半径 )にわたって同時に整合され、その結果得られたイオン温度、電子温度、電子密度プロファイルは、この半径範囲内の実験プロファイルデータとよく一致する。合成相関電子サイクロトロン放射診断を適用し、シミュレーションと実験の間でよく一致する電子温度ゆらぎ特性を見出した。フラックス整合プロファイルは、プラズマ半径全体にわたる乱流の性質を調べるための基礎を提供し、 における捕捉電子モード乱流の優位性、 、0.75、0.83におけるイオン温度勾配乱流の優位性、および における不安定性境界を明らかにする。

装置

asdex-upgrade高精度(タイトル一致)

wiki

ASDEXASDEX UpgradeGyrokineticTriangularityNegative triangularity

AIによる論文要約

ASDEX Upgrade装置における負三角形プラズマのジャイロ運動論的プロファイル予測と検証
JAこの論文は、プラズマ物理、核融合、シミュレーション技術に興味のある研究者や学生に向けて書かれています。プラズマの乱流特性や輸送現象の理解を深めるのに役立つでしょう。#プラズマ物理 #核融合 #シミュレーション #ASDEX_Upgrade #負三角形
LLM向け: {'Title': 'ジャイロ運動論的プロファイル予測と ASDEX Upgrade の負三角形プラズマの検証', 'Author(s)': '不明', 'Re…

この研究では、ASDEX Upgradeの負三角形H-モードプラズマについて、ジャイロ運動論的シミュレーションを行い、実験データと比較しています。PORTALS フレームワークを使って、サロゲートモデリングと最適化により、イオン熱流束、電子熱流束、電子粒子流束を同時に再現するプロファイルを予測しています。その結果、イオン温度、電子温度、電子密度のプロファイルが実験データと良く一致しました。

Gyrokinetic profile prediction and validation of a negative triangularity plasma in ASDEX Upgrade
ENThis paper should be read by fusion researchers interested in understanding the turbulence dynamics and profile prediction of negative triangularity plasmas, which can provide valuable information for improving fusion reactor design and performance.#FusionPlasma #NegativeTriangularity #TurbulenceModeling #ProfilePrediction
LLM向け: {'Title': 'Gyrokinetic profile prediction and validation of a negative triangula…

This paper presents gyrokinetic simulations of a negative triangularity H-mode plasma in ASDEX Upgrade, which match experimental measurements of ion heat flux, electron heat flux, and electron particle flux. The study reveals the dominance of different turbulence modes across the plasma radius, providing insights into the plasma's behavior.

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