The effect of plasma density on toroidal rotation was examined in density ramp-up experiments at a plasma current of 1 MA and a toroidal magnetic field of 3.6 T in Tore Supra ohmic discharges. Experimental measurements have shown that the toroidal rotation amplitude is reduced at all radii when increasing the plasma density, although it remains in the counter-current direction. Neoclassical predictions including ripple-induced toroidal friction are in qualitative agreement with such observations. However, in the core (r/a < 0.5) the plasma accelerates at nl ∼ 3 × 1019 m−2 and breaks again above nl ∼ 3.5 × 1019 m−2. This rotation bifurcation did not appear to be correlated to a possible influence of the sawtooth activity. Nonetheless, quasi-linear gyrokinetic simulations have shown that the transition of the nature of linear microinstabilities from ITG-TEM to pure ITG occurs at nl ∼ 3 × 1019 m−2, which could indicate a change on the turbulence driven contributions and explain the deviation from neoclassical predictions in the plasma core.
プラズマ密度がトロイダル回転に及ぼす影響を、トア・スプラのオーミック放電において、プラズマ電流1 MA、トロイダル磁場3.6 Tでの密度ランプアップ実験により調べた。実験測定により、プラズマ密度を増加させると、トロイダル回転の振幅は全半径において減少することが示されたが、その方向は反電流方向のままである。リップル誘起トロイダル摩擦を含む新古典論的予測は、このような観測結果と定性的に一致する。しかしながら、コア領域(r/a < 0.5)では、密度がnl ~ 3 × 10^19 m^-2でプラズマは加速し、nl ~ 3.5 × 10^19 m^-2以上で再び減速する。この回転の分岐は、鋸歯状波活動の可能性による影響と相関しているようには見えなかった。それでもなお、準線形ジャイロ運動論的シミュレーションにより、線形微不安定性の性質がITGから純粋なITGへと遷移するのがnl ~ 3 × 10^19 m^-2で起こることが示されており、これは乱流駆動の寄与の変化を示唆し、プラズマコアにおける新古典論的予測からの偏差を説明できる可能性がある。