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Observation of avalanche-like transport in Heliotron J and JT-60U plasmas

F. Kin, S. Inagaki, K. Nagasaki, M. Luo, K. Itoh, K. Shinohara, A. Terakado, T. Minami, S. Kado, S. Kobayashi2024年6月Nuclear FusionIF 3出版社

The avalanche type of transport can induce a long-radial transport and thus can contribute to the global profile formation. In this study, we observed the heat perturbations exhibiting avalanche-like transport in the stellarator/heliotron device, Heliotron J, and the tokamak device, JT-60U. We found that the electron heat propagation in Heliotron J is mainly generated from the heating source region. The relatively high value of the Hurst exponent, which is a signature of avalanches, depends on the total heating power. On the other hand, the electron and ion heat avalanches measured in JT-60U tend to spread from the local peak of the temperature gradient and are not influenced by the heating source profiles. The contrasting features of avalanches in stellarator/heliotrons and tokamaks potentially imply the difference in the temperature profile formation, such as the presence of stiffness.

日本語訳

アバランシェ型輸送は長距離動径輸送を誘起し得るため、全体のプロファイル形成に寄与し得る。本研究では、ステラレーター/ヘリオトロン装置であるヘリオトロンJとトカマク装置であるJT-60Uにおいて、アバランシェ様輸送を示す熱擾乱を観測した。ヘリオトロンJにおける電子熱伝播は主に熱源領域から生成されることが分かった。アバランシェの特徴である比較的高いハースト指数は、全加熱パワーに依存する。一方、JT-60Uで測定された電子およびイオンの熱アバランシェは、温度勾配の局所的ピークから広がる傾向があり、熱源プロファイルの影響を受けない。ステラレーター/ヘリオトロンとトカマクにおけるアバランシェの対照的な特徴は、スティフネスの存在など、温度プロファイル形成の違いを示唆する可能性がある。

wiki

JT-60UHeliotron

AIによる論文要約

ヘリオトロンJおよびJT-60Uプラズマにおける雪崩のような輸送の観測
JAプラズマ物理や核融合研究に携わる研究者や学生が対象です。雪崩のようなプラズマ輸送現象の理解を深めることができます。#プラズマ物理 #核融合 #ステラレーター #トカマク #熱輸送

本研究では、ヘリオトロンJとJT-60Uにおいて、熱擾乱が雪崩のように伝播する現象を観測しました。ヘリオトロンJでは加熱源領域から主に熱伝搬が起こり、加熱パワーに依存してハースト指数が高くなりました。一方、JT-60Uでは温度勾配のピーク領域から雪崩が広がり、加熱プロファイルの影響を受けませんでした。これらの違いは、ステラレーター/ヘリオトロンとトカマクにおける温度プロファイル形成の違いを示唆しています。

ENThis paper would be of interest to fusion plasma physicists and researchers studying transport phenomena in fusion devices. It provides valuable experimental data and analysis that can help improve our understanding of heat and particle transport in stellarators and tokamaks.#FusionPlasma #AvalanicheTransport #StellaratorTokamak

This paper investigates the 'avalanche-like' transport of heat in fusion plasma devices, where heat perturbations can spread rapidly across the plasma. The authors observed this phenomenon in the Heliotron J stellarator and the JT-60U tokamak, finding differences in the heat propagation patterns between the two devices. This provides insights into how the temperature profile is formed in these fusion reactors.

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