Halo currents generated during unmitigated tokamak disruptions are known to develop rotating asymmetric features that are of great concern to ITER because they can dynamically amplify the mechanical stresses on the machine. This paper presents a multi-machine analysis of these phenomena. More specifically, data from C-Mod, NSTX, ASDEX Upgrade, DIII-D, and JET are used to develop empirical scalings of three key quantities: (1) the machine-specific minimum current quench time, ; (2) the halo current rotation duration, ; and (3) the average halo current rotation frequency, . These data reveal that the normalized rotation duration, , and the average rotation velocity, , are surprisingly consistent from machine to machine. Furthermore, comparisons between carbon and metal wall machines show that metal walls have minimal impact on the behavior of rotating halo currents. Finally, upon projecting to ITER, the empirical scalings indicate that substantial halo current rotation above Hz is to be expected. More importantly, depending on the projected value of in ITER, substantial rotation could also occur in the resonant frequency range of 6–20 Hz. As such, the possibility of damaging halo current rotation during unmitigated disruptions in ITER cannot be ruled out.
未緩和のトカマクディスラプション中に発生するハロー電流は、回転する非対称構造を発達させることが知られており、これらは機械的応力を動的に増幅し得るため、ITERにとって重大な懸念事項である。本論文は、これらの現象に関する多装置解析を提示する。具体的には、C-Mod、NSTX、ASDEX Upgrade、DIII-D、およびJETからのデータを用いて、次の3つの主要量の経験的スケーリング則を構築する:(1)装置固有の最小電流クエンチ時間, ;(2)ハロー電流回転持続時間, ;(3)平均ハロー電流回転周波数, 。これらのデータは、規格化回転持続時間, と平均回転速度, が装置間で驚くほど一貫していることを示している。さらに、炭素壁装置と金属壁装置の比較は、金属壁が回転ハロー電流の挙動に及ぼす影響が最小限であることを示している。最後に、ITERへ外挿すると、経験的スケーリング則は、 Hz を超えるかなりのハロー電流回転が予想されることを示している。さらに重要なことに、ITERにおける の外挿値によっては、6–20 Hzの共鳴周波数帯でもかなりの回転が発生し得る。したがって、ITERにおける未緩和ディスラプション中に損傷を与えるハロー電流回転の可能性は排除できない。