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Locking of neoclassical tearing modes by error fields and its stabilization by RF current

Q. Yu, S. Günter2008年被引用 52Nuclear FusionIF 3出版社

The locking of neoclassical tearing modes (NTMs) by error fields is studied numerically. In the regime with low mode frequency and large plasma viscosity, the required field amplitude for mode locking is found to be proportional to the plasma viscosity and the mode frequency but inversely proportional to the square of the magnetic island width and the Alfven velocity, being similar to that of the classical tearing mode. This indicates that NTMs will be locked to low amplitude error fields in a fusion reactor. The stabilization of NTMs by RF current in the presence of a static helical field is therefore further investigated. The applied helical field allows one to control the location of the island's o-point to be in the RF wave deposition region, to enable the NTM stabilization by RF current after mode locking. When the island is large enough to be locked by a small amplitude helical field in the desired phase, the island is reduced to a smaller width by RF current compared with the case without the helical field. This suggests a possible way to enhance the stabilization of NTMs by RF current.

日本語訳

新古典ティアリングモード(NTM)の誤差磁場によるロックを数値的に研究した。モード周波数が低く、プラズマ粘性が大きい領域では、モードロックに必要な磁場振幅はプラズマ粘性とモード周波数に比例し、磁気島幅とアルフヴェン速度の二乗に反比例することが見出された。これは古典的ティアリングモードの場合と類似している。このことは、核融合炉においてNTMが低振幅の誤差磁場によってロックされることを示している。そこで、静的なヘリカル磁場の存在下でのRF電流によるNTMの安定化をさらに研究した。印加されたヘリカル磁場により、磁気島のO点をRF波の堆積領域に位置するように制御することができ、モードロック後のRF電流によるNTMの安定化が可能となる。島が十分に大きく、所望の位相で低振幅のヘリカル磁場によってロックされる場合、ヘリカル磁場がない場合と比較して、RF電流により島幅はより小さく低減される。これは、RF電流によるNTMの安定化を強化する可能な方法を示唆している。

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Tearing modeNeoclassical tearing modeError field
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