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Internal transport barrier discharges in JET and their sensitivity to edge conditions

JET Team (prepared by A.C.C. Sips)2001年被引用 18Nuclear FusionIF 3出版社

Experiments in JET have concentrated on steady state discharges with internal transport barriers (ITBs). The ITBs are formed during the current rise phase of the discharge with low magnetic shear ( = r/q(dq/dr)) in the centre and with high additional heating power. In order to achieve stability against disruptions at high pressure peaking, which istypical for ITB discharges, the pressure profile can be broadened with an H mode transport barrier at the edge of the plasma. However, the strong increase in edge pressure during an ELM free H mode weakens the ITB owing to a reduction of the rotational shear and pressure gradient at the ITB location. In addition, type I ELM activity during the H mode phase leads to a collapse of the ITB with the input powers available in JET (up to 28 MW). The best ITB discharges are obtained with input power control to reduce the core pressure, and with the edge pressure of the plasma controlled by argon gas dosing. These discharges achieve steady conditions for several energy confinement times (τE) with H97 confinement enhancement factors (τE/τE,ITER97 scaling) of 1.2-1.6 at line averaged densities ofaround 30-40% of the Greenwald density. Increasing the density by using additional deuterium gas dosing or shallow pellet fuelling leads to a weakening of the ITB. In order to sustain ITBs at higher densities, type III ELMs should be maintained at the plasma edge, giving scope for future experiments in JET.

日本語訳

JETにおける実験は、内部輸送障壁(ITB)を伴う定常放電に焦点を当ててきた。ITBは、放電の電流立ち上げ phase において、中心部の低磁気シア(= r/q(dq/dr))と高い追加加熱パワーの条件下で形成される。ITB放電に典型的な高い圧力ピーキング下でのディスラプションに対する安定性を達成するためには、プラズマ周辺部のHモード輸送障壁によって圧力分布をブロード化することができる。しかし、ELMフリーHモード中の周辺圧力の強い上昇は、ITB位置における回転シアと圧力勾配の低減により、ITBを弱める。さらに、Hモード phase 中のtype I ELM活動は、JETで利用可能な入力パワー(最大28 MW)において、ITBの崩壊を引き起こす。最良のITB放電は、入力パワー制御によるコア圧力の低減と、アルゴンガス入射によるプラズマ周辺圧力の制御によって得られる。これらの放電は、線平均密度がグリーンワルド密度の約30〜40%において、H因子(τE/τE,ITER97スケーリング)が1.2〜1.6のエネルギー閉じ込め時間(τE)で定常状態を達成する。追加の重水素ガス入射やペレット入射による密度上昇は、ITBの弱化を引き起こす。より高い密度でITBを維持するためには、プラズマ周辺部でtype III ELMを維持する必要があり、これはJETにおける今後の実験の余地を与えるものである。

装置

jet高精度(タイトル一致)

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JETTransport barrierInternal transport barrierBarrier discharge
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