Joint experiment/theory/modelling research has led to increased confidence in predictions of the pedestal height in ITER. This work was performed as part of a US Department of Energy Joint Research Target in FY11 to identify physics processes that control the H-mode pedestal structure. The study included experiments on C-Mod, DIII-D and NSTX as well as interpretation of experimental data with theory-based modelling codes. This work provides increased confidence in the ability of models for peeling–ballooning stability, bootstrap current, pedestal width and pedestal height scaling to make correct predictions, with some areas needing further work also being identified. A model for pedestal pressure height has made good predictions in existing machines for a range in pressure of a factor of 20. This provides a solid basis for predicting the maximum pedestal pressure height in ITER, which is found to be an extrapolation of a factor of 3 beyond the existing data set. Models were studied for a number of processes that are proposed to play a role in the pedestal ne and Te profiles. These processes include neoclassical transport, paleoclassical transport, electron temperature gradient turbulence and neutral fuelling. All of these processes may be important, with the importance being dependent on the plasma regime. Studies with several electromagnetic gyrokinetic codes show that the gradients in and on top of the pedestal can drive a number of instabilities.
共同実験・理論・モデリング研究により、ITERにおけるペデスタル高さの予測に対する信頼性が向上した。この研究は、米国エネルギー省のFY11共同研究ターゲットの一環として実施され、Hモードペデスタル構造を制御する物理プロセスを特定することを目的とした。研究には、C-Mod、DIII-D、NSTXでの実験と、理論ベースのモデリングコードを用いた実験データの解釈が含まれた。この研究により、ペデスタル・バルーニング安定性、ブートストラップ電流、ペデスタル幅、ペデスタル高さスケーリングに関するモデルの予測能力に対する信頼性が向上し、さらに改善が必要な領域も特定された。ペデスタル圧力高さのモデルは、既存の装置において係数20の圧力範囲で良好な予測を示した。これは、既存のデータセットを係数3外挿したITERにおける最大ペデスタル圧力高さを予測するための確固たる基盤を提供する。ペデスタルのneおよびTe分布に役割を果たすと提案されているいくつかのプロセスについてモデルが研究された。これらのプロセスには、新古典輸送、新古典電子輸送、電子温度勾配乱流、中性粒子供給が含まれる。これらのすべてのプロセスが重要である可能性があり、その重要性はプラズマ領域に依存する。いくつかの電磁ジャイロ運動論コードによる研究により、ペデスタル内部および上部の勾配が多数の不安定性を駆動できることが示された。