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Transfer rates of toroidal angular momentum during neutral beam injection

K.-D. Zastrow, W.G.F. Core, L.-G. Eriksson, M.G. Von Hellermann, A.C. Howman, R.W.T. König1998年被引用 61Nuclear FusionIF 3出版社

At the onset of neutral beam injection (NBI) in JET, the toroidal angular momentum is observed to rise rapidly in the outer regions of the plasma. The toroidal angular momentum in the plasma centre, where the fast ions are injected into passing orbits, and the thermal energy are found to rise on the slowing down time-scale of the fast ions. This behaviour can be explained by a model that incorporates three mechanisms for momentum transfer of fast ions to the bulk: (a) quasi-instantaneous, or first orbit, transfer which results mainly from particles that are injected into trapped orbits, (b) collisional transfer of momentum from passing ions during their slowing down process, (c) enhancement of the total angular momentum of the rotating plasma once the particles have thermalized. The model for the torque is applied to the study of toroidal angular momentum confinement in transient hot ion H mode plasmas in JET. In contrast to steady state conditions, such as L mode and ELMy H mode, where the toroidal angular momentum confinement time τL is approximately equal to the thermal energy confinement time τE, τL is found to be about a factor of 2 smaller than τE in the transient part of the ELM-free phase of the discharge.

日本語訳

JETにおける中性粒子ビーム入射(NBI)の開始時に、トロイダル角運動量はプラズマの外側領域で急速に上昇することが観測される。高速イオンが通過軌道に注入されるプラズマ中心部のトロイダル角運動量と熱エネルギーは、高速イオンの減速時間スケールで上昇することが見出される。この挙動は、高速イオンからバルクへの運動量輸送の3つのメカニズムを組み込んだモデルによって説明できる:(a) 主に捕捉軌道に注入された粒子に起因する準瞬間的、すなわち第一軌道輸送、(b) 通過イオンの減速過程における衝突による運動量輸送、(c) 粒子が熱化した後の回転プラズマの全角運動量の増大。トルクのモデルは、JETにおける過渡的な高温イオンHモードプラズマ中のトロイダル角運動量閉じ込めの研究に適用される。定常状態条件、例えばLモードやELMy Hモードでは、トロイダル角運動量閉じ込め時間τLは熱エネルギー閉じ込め時間τEとほぼ等しいが、放電のELMフリー位相の過渡的部分では、τLはτEよりも約2倍小さいことが見出される。

装置

jet低精度(概要文一致)

wiki

Neutral beamNeutral beam injection
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