Recent development of the nonlinear magneto hydrodynamic (MHD) code JOREK has enabled the alignment of its two-dimensional finite-element grid along poloidal flux surfaces for double-null Grad–Shafranov equilibria. In previous works with the JOREK code, only single X-point plasmas were studied. The fast-camera diagnostic on MAST, which gives a global view of the pedestal filamentation during an ELM crash, clearly shows filaments travelling far into the scrape-off layer, as far as the first wall. Simulation of such a filament dynamics in MAST double-null plasmas is presented here and compared with experimental observations. In addition to direct comparison with the fast-camera images, general aspects of filaments are studied, such as their radial speed and composition. A qualitative validation of simulations is carried out against other diagnostics, such as the Thomson-scattering profiles or the infra-red camera images. Simulations are found to reproduce experimental edge localized modes in a reasonable manner, with similar energy losses and divertor heat-flux profiles. However, the MHD model used for those simulations is a reduced MHD model, which is likely approaching the limit of its applicability for the MAST device. Also, the absence of diamagnetic drift terms in the present MHD model results in nonlinear simulations being dominated by the highest mode number, and thus coupling with lower mode numbers is not observed.
近年の非線形磁気流体（MHD）コードJOREKの開発により、ダブルヌル配位のGrad–Shafranov平衡に対して、2次元有限要素グリッドをポロイダル磁束面に沿って整列させることが可能となった。従来のJOREKコードを用いた研究では、単一X点プラズマのみが対象とされていた。MASTにおける高速カメラ診断は、ELM崩壊時のペデスタルフィラメント構造の全体像を捉え、フィラメントがスクレイプオフ層を越えて第一壁にまで到達する様子を明確に示している。本論文では、MASTのダブルヌル配位プラズマにおけるこのようなフィラメント動力学のシミュレーション結果を示し、実験観測と比較する。高速カメラ画像との直接比較に加え、フィラメントの径方向速度や組成などの一般的な特性についても検討する。さらに、トムソン散乱計測や赤外線カメラ画像などの他の診断結果との定性的な検証も行う。シミュレーションは実験で観測されるELMを合理的に再現し、エネルギー損失やダイバータ熱流束分布も類似した結果を示すことが確認された。しかしながら、本シミュレーションで使用したMHDモデルは簡約MHDモデルであり、MAST装置への適用限界に近づいている可能性がある。また、現在のMHDモデルには反磁性ドリフト項が含まれていないため、非線形シミュレーションは最高モード数に支配され、より低いモード数との結合は観測されない。