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Momentum confinement at low torque

W M Solomon, K H Burrell, J S deGrassie, R Budny, R J Groebner, J E Kinsey, G J Kramer, T C Luce, M A Makowski, D Mikkelsen2007年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Momentum confinement was investigated on DIII-D as a function of applied neutral beam torque at constant normalized beta βN, by varying the mix of co (parallel to the plasma current) and counter neutral beams. Under balanced neutral beam injection (i.e. zero total torque to the plasma), the plasma maintains a significant rotation in the co-direction. This 'intrinsic' rotation can be modeled as being due to an offset in the applied torque (i.e. an 'anomalous torque'). This anomalous torque appears to have a magnitude comparable to one co neutral beam source. The presence of such an anomalous torque source must be taken into account to obtain meaningful quantities describing momentum transport, such as the global momentum confinement time and local diffusivities.Studies of the mechanical angular momentum in ELMing H-mode plasmas with elevated qmin show that the momentum confinement time improves as the torque is reduced. In hybrid plasmas, the opposite effect is observed, namely that momentum confinement improves at high torque/rotation. GLF23 modeling suggests that the role of E × B shearing is quite different between the two plasmas, which may help to explain the different dependence of the momentum confinement on torque.

日本語訳

運動量閉じ込めは、DIII-Dにおいて、印加される中性粒子ビームトルクの関数として、一定の規格化ベータβNで、平行(プラズマ電流と同方向)および反平行(プラズマ電流と逆方向)の中性粒子ビームの混合比を変えることにより調査された。バランスのとれた中性粒子ビーム入射(すなわち、プラズマへの全トルクがゼロ)の下では、プラズマは平行方向に有意な回転を維持する。この「固有」回転は、印加トルクのオフセット(すなわち、「異常」トルク)によるものとしてモデル化できる。この異常トルクは、1つの中性粒子ビーム源と同程度の大きさを持つように見える。このような異常トルク源の存在は、運動量輸送を記述する有意な量、例えば全体の運動量閉じ込め時間や局所的な拡散係数を得るために考慮されなければならない。高いqを有するELMing Hモードプラズマにおける力学的角運動量の研究は、トルクが減少するにつれて運動量閉じ込め時間が改善することを示している。ハイブリッドプラズマでは、逆の効果が観測され、すなわち運動量閉じ込めは高いトルク/回転で改善する。GLF23モデリングは、E×Bシア流の役割がこれら2つのプラズマ間でかなり異なることを示唆しており、これはトルクに対する運動量閉じ込めの異なる依存性を説明する一助となり得る。

装置

diii-d中精度(概要文一致)
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