A detailed analysis of experimental data from the ASDEX Upgrade tokamak is carried out to shed light on the properties of confinement and transport in the current ramp-up and ramp-down phases of the plasma discharge. The experimental database is used to identify the relevant ranges of parameters explored during the ramp-up and the ramp-down. The energy confinement time observed in the two ramps displays interesting evolution, in many cases attaining different values at the same current level between ramp-up and ramp-down. The possible reasons for this behaviour are investigated. Interpretative transport simulations are used as a tool to clarify the interplay between different parameters, which are coupled in a non-linear way. In addition, a theory-based transport model is used to understand the behaviour of confinement as observed in the experiment, evidencing the role of both turbulent and neoclassical transport. Linear gyrokinetic calculations are performed to identify the relevant turbulence regime, showing that a broad range of frequencies, in the trapped electron modes (TEMs) and in the ion temperature gradient modes (ITGs) regimes, is explored during both the ramp-up and ramp-down. In the same framework, a quasi-linear model is applied to calculate the value of the local logarithmic density gradient and compare it with the experimental value. Finally, first non-linear simulations of heat transport during the current ramps are presented.
ASDEX Upgradeトカマクにおける実験データの詳細な解析を実施し、プラズマ放電の電流立ち上げ段階および電流立ち下げ段階における閉じ込めと輸送の特性を明らかにする。実験データベースを用いて、電流立ち上げ時および電流立ち下げ時に探査された関連パラメータの範囲を特定する。二つのランプにおいて観測されたエネルギー閉じ込め時間は興味深い時間発展を示し、多くの場合、同じ電流値において立ち上げ時と立ち下げ時で異なる値を達成する。この挙動の考えられる原因を調査する。解釈的輸送シミュレーションをツールとして用い、非線形的に結合した異なるパラメータ間の相互作用を明確化する。さらに、理論ベースの輸送モデルを用いて、実験で観測された閉じ込めの挙動を理解し、乱流輸送と新古典輸送の両方の役割を実証する。線形ジャイロ運動論計算を実施して関連する乱流モードを特定し、電流立ち上げ時および立ち下げ時の両方において、捕捉電子モード(TEM)およびイオン温度勾配モード(ITG)の領域にわたる広い周波数範囲が探査されることを示す。同じ枠組みにおいて、準線形モデルを適用して局所的な密度勾配の対数値(R/L_n)を計算し、実験値と比較する。最後に、電流ランプ中の熱輸送に関する初の非線形シミュレーション結果を提示する。