This paper introduces an innovative method for reconstructing 2D magnetic flux contours and plasma parameters of dynamically moving tokamak plasmas. While conventional methods like EFIT, based on the Grad–Shafranov equation, are suitable for plasma equilibria with a single magnetic axis, our approach utilizes the MHD equations and shows promise for tokamak plasmas in motion or containing multiple magnetic axes, which may not strictly adhere to plasma equilibria. By utilizing limited edge magnetic probe measurements, our developed model successfully reconstructs the time evolution of two merging plasma toroids in the TS-6 experiment. A comparison with direct 2D magnetic probe measurements in a low β regime reveals a reconstruction error of approximately 3%.
本論文では、動的に移動するトカマクプラズマの2次元磁束等高線とプラズマパラメータを再構成するための革新的な手法を紹介する。Grad–Shafranov方程式に基づくEFITのような従来の手法は、単一の磁気軸を持つプラズマ平衡に適しているが、我々のアプローチはMHD方程式を利用し、移動中または複数の磁気軸を含むトカマクプラズマに対して有望である。これらは厳密にはプラズマ平衡に従わない場合がある。限られた周辺磁気プローブ測定を利用することにより、開発したモデルはTS-6実験における2つの合体するプラズマトロイドの時間発展を再構成することに成功した。低β領域での直接2次元磁気プローブ測定との比較により、約3%の再構成誤差が明らかになった。