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Role of the pedestal position on the pedestal performance in AUG, JET-ILW and TCV and implications for ITER

L. Frassinetti, M.G. Dunne, U. Sheikh, S. Saarelma, C.M. Roach, E. Stefanikova, C. Maggi, L. Horvath, S. Pamela, E. de la Luna2019年被引用 44Nuclear FusionIF 3出版社

The role of the pedestal position on the pedestal performance has been investigated in AUG, JET-ILW and TCV. When the pedestal is peeling-ballooning (PB) limited, the three machines show a similar behaviour. The outward shift of the pedestal density relative to the pedestal temperature can lead to the outward shift of the pedestal pressure which, in turns, reduces the PB stability, degrades the pedestal confinement and reduces the pedestal width. Once the experimental density position is considered, the EPED model is able to correctly predict the pedestal height. An estimate of the impact of the density position on a ITER baseline scenario shows that the maximum reduction in the pedestal height is 10% while the reduction in the fusion power is between 10% and 40% depending on the assumptions for the core transport model used.In other plasmas, where the pedestal density is shifted even more outwards relative to the pedestal temperature, the pedestal does not seem PB limited and a different behaviour is observed. The outward shift of the density is still empirically correlated with the pedestal degradation but no change in the pressure position is observed and the PB model is not able to correctly predict the pedestal height. On the other hand, the outward shift of the density leads to a significant increase of ηe and ηi (where ηe,i is the ratio of density to temperature scale lengths, ) which leads to the increase of the growth rate of microinstabilities (mainly ETG and ITG) by 50%. This suggests that, in these plasmas, the increase in the turbulent transport due to the outward shift of the density might play an important role in the decrease of the pedestal performance.

日本語訳

台基位置が台基性能に及ぼす役割について、AUG、JET-ILW、TCVにおいて調査が行われた。台基が剥離-バルーニング(PB)限界にある場合、3つの装置は同様の挙動を示す。台基密度の外側へのシフトは、台基温度に対する相対的な位置の変化を通じて、台基圧力の外側へのシフトを引き起こし、その結果、PB安定性を低下させ、台基閉じ込めを劣化させ、台基幅を減少させる。実験的な密度位置を考慮に入れると、EPEDモデルは台基高さを正確に予測することができる。ITERベースラインシナリオにおける密度位置の影響の推定では、台基高さの最大減少は10%であり、核融合出力の減少は、コア輸送モデルの仮定に依存して10%から40%の間であることが示された。他のプラズマでは、台基密度が台基温度に対してさらに外側にシフトしており、台基はPB限界にあるようには見えず、異なる挙動が観測される。密度の外側へのシフトは、依然として経験的に台基劣化と相関しているが、圧力位置の変化は観測されず、PBモデルは台基高さを正確に予測できない。一方、密度の外側へのシフトは、ηeおよびηi(ここでηe,iは密度と温度のスケール長の比である)の顕著な増加をもたらし、その結果、微視的不安定性(主にETGおよびITG)の成長率が50%増加する。このことは、これらのプラズマにおいて、密度の外側へのシフトによる乱流輸送の増加が、台基性能の低下に重要な役割を果たす可能性を示唆している。

装置

iter高精度(タイトル一致)jet高精度(タイトル一致)

wiki

ITERJETPedestalTCV
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