Plasmas with zero or near-zero current density in a wide region of the core have been produced in DIII-D discharges. The discharges were obtained with early neutral beam and electron cyclotron heating (ECH) during the plasma current ramp. Wide current holes (CHs) with a near-zero field over about 23% of the plasma width and narrow CHs with a duration of up to 1.1 s (comparable to the current relaxation time) have been obtained. Equilibria and pressure profiles were obtained by including kinetic and motional Stark effect (MSE) data using the code TRANSP. Agreement between calculated and measured neutron fluxes is obtained only when the fast-ion diffusion coefficient is set to very high values which results in considerable fast-ion redistribution and a broadened pressure profile. The MSE-only equilibrium fits are in good agreement with such kinetic fits. While CHs collapse due to tearing modes, bursty MHD activity coherent with electron temperature relaxation events is observed when the CHs are sustained. Some collapse events also appear to be coincident with edge localized modes. The CH phase seems to have been limited by the no-wall beta limit. In the present set of discharges, wider CHs (steeper temperature gradients) appear to collapse at somewhat lower β. Tearing modes are seen to cause shrinking of the CH. While early electron heating is strongly dependent on the timing and power of the neutral beam and by the ECH power, it is seen that larger neutral beam powers are correlated with wider CHs which do not decay significantly. An extensive and perhaps difficult analysis of current transport is required to check whether a neoclassical poloidal flux evolution (diffusive EMF) is either consistent with a stationary current profile or that an additional or anomalous EMF is present.
DIII-D放電において、コアの広い領域で電流密度がゼロまたはほぼゼロのプラズマが生成された。この放電は、プラズマ電流ランプアップ中に早期中性粒子ビームと電子サイクロトロン加熱(ECH)を用いて得られた。プラズマ幅の約23%にわたってほぼゼロの磁場を有する広い電流ホール(CH)と、電流緩和時間に匹敵する最大1.1秒の持続時間を有する狭いCHが得られた。平衡および圧力分布は、TRANSPコードを用いて運動論的データとモーションル・シュタルク効果(MSE)データを含めることにより得られた。計算された中性子フラックスと測定された中性子フラックスの一致は、高速イオン拡散係数を非常に高い値に設定した場合にのみ得られ、その結果、かなりの高速イオン再分布と広がった圧力分布が生じた。MSEのみを用いた平衡フィッティングは、そのような運動論的フィッティングと良く一致する。CHはテアリングモードにより崩壊する一方、CHが維持されているときには、電子温度緩和事象とコヒーレントなバースト状MHD活動が観測される。いくつかの崩壊事象は、周辺局在モードと同時に発生しているように見える。CH位相は、無壁ベータ限界によって制限されていたようである。今回の一連の放電では、より広いCH(より急峻な温度勾配)は、やや低いβで崩壊するように見える。テアリングモードはCHの縮小を引き起こすことが観測されている。早期電子加熱は中性粒子ビームのタイミングとパワー、およびECHパワーに強く依存する一方、より大きな中性粒子ビームパワーは、有意に減衰しないより広いCHと相関することが見られる。新古典論的なポロイダル磁束発展(拡散EMF)が定常電流分布と整合的であるか、あるいは追加的または異常なEMFが存在するかを検証するには、電流輸送の広範かつおそらく困難な解析が必要である。