A numerical study of confinement scaling in the advanced reversed-field pinch (RFP) is presented. In the advanced RFP, the tearing mode activity that dominates conventional RFP plasma fluctuations is reduced by current profile control (CPC). In this work, theoretical limits for confinement in the advanced RFP are explored, modelling a CPC with internally applied electric fields. The obtained scalings of ion temperature, poloidal beta value, energy confinement time and magnetic field fluctuations indicate strongly improved confinement as compared with the conventional RFP. Reactor relevant on-axis temperatures are obtained using ohmic heating alone. Pressure driven modes persist within the present 3D nonlinear, resistive, single-fluid MHD model, but may be reduced by non-ideal effects.
先進的反転磁場ピンチ (RFP) における閉じ込めスケーリングの数値的研究を提示する。先進的RFPでは、従来のRFPのプラズマ揺動を支配するテアリングモード活動が、電流分布制御 (CPC) によって低減される。本研究では、内部に印加された電場を用いたCPCをモデル化し、先進的RFPにおける閉じ込めの理論的限界を探求する。得られたイオン温度、ポロイダルベータ値、エネルギー閉じ込め時間、および磁場揺動のスケーリングは、従来のRFPと比較して大幅に改善された閉じ込めを示す。炉心関連の中心軸上の温度は、オーミック加熱のみを用いて得られる。圧力駆動モードは、現在の3次元非線形抵抗性単流体MHDモデル内で持続するが、非理想効果によって低減される可能性がある。