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Test of bootstrap current models using high-βp EAST-demonstration plasmas on DIII-D

Q Ren, L L Lao, A M Garofalo, C T Holcomb, W M Solomon, E A Belli, S P Smith, O Meneghini, J Qian, G Li2015年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Magnetic measurements together with kinetic profile and motional Stark effect measurements are used in full kinetic equilibrium reconstructions to test the Sauter and NEO bootstrap current models in a DIII-D high- EAST-demonstration experiment. This aims at developing on DIII-D a high bootstrap current scenario to be extended on EAST for a demonstration of true steady-state at high performance and uses EAST-similar operational conditions: plasma shape, plasma current, toroidal magnetic field, total heating power and current ramp-up rate. It is found that the large edge bootstrap current in these high- plasmas allows the use of magnetic measurements to clearly distinguish the two bootstrap current models. In these high collisionality and high- plasmas, the Sauter model overpredicts the peak of the edge current density by about 30%, while the first-principle kinetic NEO model is in close agreement with the edge current density of the reconstructed equilibrium. These results are consistent with recent work showing that the Sauter model largely overestimates the edge bootstrap current at high collisionality (Belli et al 2014 Plasma Phys. Control. Fusion56045006).

日本語訳

磁気測定は、運動論的プロファイルおよびモーションラル・スターク効果測定とともに、完全運動論的平衡再構成において使用され、DIII-Dの高- EAST実証実験におけるSauterおよびNEOブートストラップ電流モデルを検証する。これは、DIII-Dにおいて高ブートストラップ電流シナリオを開発し、EASTにおいて高性能での真の定常運転を実証することを目的としており、EASTと類似した運転条件(プラズマ形状、プラズマ電流、トロイダル磁場、総加熱電力、および電流立ち上げ率)を用いる。これらの高- プラズマにおける大きな端部ブートストラップ電流により、磁気測定を用いて2つのブートストラップ電流モデルを明確に区別できることが見出された。これらの高衝突度および高- プラズマにおいて、Sauterモデルは端部電流密度のピーク値を約30%過大評価する一方、第一原理に基づく運動論的NEOモデルは再構成された平衡の端部電流密度とよく一致する。これらの結果は、Sauterモデルが高衝突度において端部ブートストラップ電流を大幅に過大評価することを示す最近の研究(Belliら 2014 Plasma Phys. Control. Fusion 56 045006)と一致する。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)east高精度(タイトル一致)

wiki

DIII-DEASTBootstrap current
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