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Statistical analysis of magnetic divertor configuration influence on H-mode transitions

Y Andrew, J Dunsmore, T Ashton-Key, H Farre Kaga, E Kim, T L Rhodes, L Schmitz, Z Yan2024年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

DIII-D plasmas are compared for two upper divertor configurations: with the outer strike point on the small angle slot (SAS) divertor target and with the outer strike point on the horizontal divertor target (HT). Scanning the vertical distance between the magnetic null point and the divertor target over a range 0.10–0.16 m is shown to increase the threshold power, , and edge plasma power, , for the low-to-high confinement (L–H) and H–L transitions respectively, by up to a factor of 1.4. The X-point height scans were performed at three L-mode core plasma line average electron densities, 1.2, 2.2 and 3.6 , to investigate the density dependence of divertor magnetic configuration influence on . The X-point height, , was further extended across the range 0.16–0.22 m with the more open HT divertor configuration, for which a clear decrease in with increasing is observed. The dependence of on divertor magnetic geometry is further investigated using a time-dependent probability density function (PDF) model and information geometry to elucidate the roles played by pedestal plasma turbulence and perpendicular velocity flows. The degree of stochasticity of the plasma turbulence is observed to be sensitive to the plasma heating rate. The calculated square of the information rate shows changes in the relative density fluctuations and perpendicular velocity PDFs begin 2–5 ms prior to the L–H transition for three plasmas; providing a crucial measurement of the dynamic timescale of external transport barrier formation. Additionally, both information length and rate provide potential predictors of the L–H transition for these plasmas.

日本語訳

DIII-Dプラズマを、外側ストライク点がスモールアングルスロット(SAS)ダイバータターゲット上にある場合と、水平ダイバータターゲット(HT)上にある場合の2つの上部ダイバータ配位について比較する。磁気ヌル点とダイバータターゲット間の垂直距離を0.10–0.16 mの範囲で走査すると、低-高閉じ込め(L–H)遷移およびH–L遷移のそれぞれに対するしきい値パワー, , および端部プラズマパワー, , が最大1.4倍増加することが示されている。X点高さ走査は、3つのLモードコアプラズマ線平均電子密度、 1.2、2.2および3.6 、で実施され、ダイバータ磁気配位が に及ぼす影響の密度依存性を調査した。X点高さ、 は、より開放的なHTダイバータ配位で0.16–0.22 mの範囲にさらに拡張され、その場合、 の増加に伴う の明確な減少が観測される。ダイバータ磁気幾何形状に対する の依存性は、時間依存確率密度関数(PDF)モデルと情報幾何を用いてさらに調査され、ペデスタルプラズマ乱流と垂直速度流が果たす役割を解明する。プラズマ乱流の確率性の程度は、プラズマ加熱率に敏感であることが観測される。計算された情報率の二乗は、3つのプラズマにおいて、相対密度揺らぎと垂直速度PDFの変化がL–H遷移の2–5 ms前に始まることを示しており、外部輸送障壁形成の動的タイムスケールの重要な測定を提供する。さらに、情報長と情報率の両方が、これらのプラズマにおけるL–H遷移の潜在的な予測因子を提供する。

装置

diii-d中精度(概要文一致)

wiki

DivertorH-mode
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