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Simulation of feedback control on tearing modes using different sensors in a reversed field pinch and application to the Keda Torus eXperiment

Chenguang Li, Paolo Zanca, Wandong Liu2014年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Feedback control of dynamo tearing modes (TMs) in a reversed field pinch (RFP) using radial field sensors has been achieved in RFX-mod (Zanca et al 2012 Plasma Phys. Control. Fusion54 124018). In this paper a simulation, performed with the RFXLocking code (Zanca 2009 Plasma Phys. Control. Fusion51 015006), is presented with the purpose of discovering the dependence of TM feedback on the type (radial, poloidal and toroidal) and location of the sensors. An arrangement of the latter inside the stabilizing shell is considered. Moreover, the impact of different sensors of the sideband harmonics, produced by a uniform grid of active coils located outside the shell, is investigated. The simulations consider the layout of the Keda Torus eXperiment (KTX), a large device under construction in Hefei designed to operate in the RFP configuration. Therefore, this work can give important indications to the project of the feedback control system in the KTX. The most important result is that radial field sensors turn out to be equivalent to the poloidal and toroidal ones only upon the removal of the aliasing coming from the coils' sideband harmonics.

日本語訳

反転磁場ピンチ(RFP)におけるダイナモ・テアリングモード(TM)のフィードバック制御は、RFX-modにおいて径方向磁場センサを用いて達成されている(Zanca et al 2012 Plasma Phys. Control. Fusion54 124018)。本論文では、RFXLockingコード(Zanca 2009 Plasma Phys. Control. Fusion51 015006)を用いて実施されたシミュレーションを提示し、TMフィードバックがセンサの種類(径方向、ポロイダル方向、トロイダル方向)および位置に依存することを明らかにすることを目的とする。後者を安定化シェルの内側に配置する構成が検討されている。さらに、シェルの外側に位置する一様なアクティブコイルのグリッドによって生成される側帯波高調波に対する異なるセンサの影響が調査されている。シミュレーションは、合肥で建設中の大型装置であり、RFP構成で動作するように設計されたKeda Torus eXperiment(KTX)のレイアウトを考慮している。したがって、この研究はKTXにおけるフィードバック制御システムの設計に重要な指針を与えることができる。最も重要な結果は、径方向磁場センサが、コイルの側帯波高調波に起因するエイリアシングを除去した場合にのみ、ポロイダル方向およびトロイダル方向のセンサと等価であることが判明したことである。

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Tearing modeReversed field pinch
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