In this paper we present the result of a study carried out at the Frascati Tokamak Upgrade (FTU), on a set of full non-inductive current driven, electron heated, L-mode discharges aimed at investigating the parametric dependence of the electron density profile on the electron temperature and safety factor gradients as predicted by quasi-linear drift-turbulence transport theory. Experiments in FTU allow the extension of similar studies carried out on other tokamaks to plasmas with higher density and higher magnetic field. Magnetic shear and electron temperature gradients are found to drive opposite turbulent particle flows in the gradient region (0.3 < r/a ≤ 0.5), while inward thermo-diffusion alone is found in the plasma core (r/a ≤ 0.3). Density profiles at midradius appear to be controlled by a convective term proportional to the density and independent of the gradient of temperature and magnetic shear. A linear increase in density peaking versus effective collisionality is found, differing from the scaling observed in other FTU plasma regimes.
本論文では、Frascati Tokamak Upgrade(FTU)において実施された、完全非誘導電流駆動・Lモード加熱放電の一連の実験結果について報告する。本研究は、準線形ドリフト乱流輸送理論によって予測されるように、電子密度分布の電子温度勾配および安全係数勾配へのパラメトリック依存性を調査することを目的とした。FTUにおける実験により、他のトカマクで実施された同様の研究を、より高密度かつより高磁場のプラズマへ拡張することが可能となった。勾配領域(0.3 < r/a ≤ 0.5)においては、磁気シアと電子温度勾配が逆方向の乱流粒子流を駆動することが見出された。一方、プラズマコア領域(r/a ≤ 0.3)では、内向きの熱拡散のみが支配的であることが確認された。中間半径における密度分布は、密度に比例し温度勾配および磁気シアに依存しない対流項によって制御されているように見える。実効衝突度に対する密度ピーキングの線形増加が見出されたが、これは他のFTUプラズマ領域で観測されたスケーリングとは異なるものである。