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Impact of rotating resonant magnetic perturbation fields on plasma edge electron density and temperature

H. Stoschus, O. Schmitz, H. Frerichs, D. Reiser, M.W. Jakubowski, B. Unterberg, M. Lehnen, D. Reiter, U. Samm, the TEXTOR team2012年被引用 18Nuclear FusionIF 3出版社

Rotating resonant magnetic perturbation (RMP) fields impose a characteristic modulation to the edge electron density ne(r, t) and temperature Te(r, t) fields, which depends on the relative rotation frel between external RMP field and plasma fluid. The ne(r, t) and Te(r, t) fields measured in the edge (r/a = 0.9–1.05) of TEXTOR L-mode plasmas are in close correlation with the local magnetic vacuum topology for low relative rotation frel = −0.2 kHz. In comparison with the 3D neutral and plasma transport code EMC3-Eirene, this provides substantial experimental evidence that for low relative rotation level and high resonant field amplitudes (normalized radial field strength ), a stochastic edge with a remnant island chain dominated by diffusive transport exists. Radially outside a helical scrape-off layer, the so-called laminar zone embedded into a stochastic domain is found to exist. In contrast for high relative rotation of frel = 1.8 kHz, the measured modulation of ne is shifted by π/2 toroidally with respect to the modelled vacuum topology. A pronounced flattening in Te(r) and a reduction in ne(r) is measured at the resonant flux surface and represents a clear signature for a magnetic island, which is phase shifted with respect to the vacuum island position. A correlated shift of the laminar zone radially outwards at the very plasma edge is observed suggesting that the actual near-field structure at the perturbation source is determined by the plasma response as well.

日本語訳

回転共鳴磁場摂動(RMP)場は、外部RMP場とプラズマ流体との間の相対回転 frel に依存する、周辺電子密度 ne(r, t) および温度 Te(r, t) 場への特徴的な変調を課す。TEXTOR Lモードプラズマの周辺部 (r/a = 0.9–1.05) で測定された ne(r, t) および Te(r, t) 場は、低い相対回転 frel = −0.2 kHz の場合、局所的な磁気真空トポロジーと密接に相関している。3次元中性粒子・プラズマ輸送コード EMC3-Eirene との比較において、これは、低い相対回転レベルと高い共鳴場振幅(規格化された径方向場強度 )に対して、拡散輸送が支配的な残存アイランド鎖を伴う確率的周辺部が存在することを示す強力な実験的証拠を提供する。ヘリカル・スクレイプオフ層の径方向外側に、いわゆる層流ゾーンが確率的領域内に埋め込まれて存在することが見出される。対照的に、frel = 1.8 kHz の高い相対回転の場合、測定された ne の変調は、モデル化された真空トポロジーに対してトロイダル方向に π/2 シフトしている。共鳴磁束面において Te(r) の顕著な平坦化と ne(r) の減少が測定され、これは、真空アイランド位置に対して位相シフトした磁気アイランドの明確な兆候を表している。プラズマ最周辺部における層流ゾーンの径方向外側への相関したシフトが観測され、摂動源における実際の近接場構造がプラズマ応答によっても決定されることを示唆している。

装置

textor中精度(概要文一致)

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Magnetic perturbationResonant magnetic perturbation
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