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Localized electromagnetic modes in MHD stable regime of the TJ-II Heliac

J A Jiménez, E de la Luna, I García-Cortés, S V Shchepetov2006年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Edge localized mode (ELM) events are typically observed in a broad variety of tokamaks and stellarators. In the TJ-II Heliac, ELM-like events have been observed in experiments at low plasma parameters (Te ∼ Ti ∼ 100 eV, n ∼ 6 × 1012 cm−3, where Ti, Te and n are the ion and the electron temperatures and the plasma density, respectively) away from the electron cyclotron resonance heating power deposition region. Moreover, numerical calculations have shown that the experimental values for plasma pressure are more than an order of magnitude lower than the theoretical pressure threshold for both ideal and resistive magnetohydrodynamic modes. These transport events, now called localized electromagnetic modes, are found to be linked to the presence of rational magnetic surfaces in the vicinity of the steep density gradient region located at 0.5 ≤ r ≤ 0.7, r = reff/ap, where reff and ap are, respectively, the average radius of the magnetic surface and the plasma boundary; so, while the morphology of the time signals is similar to that of the type-III ELMs, the mode in TJ-II is localized at the edge of the confinement region. The characteristic frequency of the oscillations observed by the Mirnov coils is f = 15–50 kHz. The position of the rational magnetic surface is determined by the channel of the ECE diagnostic with the highest correlation to Mirnov probes and matches, within the experimental error, the position obtained from numerical calculations when the modification of the rotational transform due to toroidal currents is taken into account. These two coupled observations are attributed to the coupling of drift modes with Alfvèn and acoustic waves.

日本語訳

エッジ局在モード(ELM)事象は、典型的には多種多様なトカマクおよびステラレーターにおいて観測される。TJ-IIヘリアックにおいては、ELM様事象が、低プラズマパラメータ(Te ∼ Ti ∼ 100 eV、n ∼ 6 × 10¹² cm⁻³。ここでTi、Teおよびnはそれぞれイオン温度、電子温度およびプラズマ密度である)かつ電子サイクロトロン共鳴加熱のパワー堆積領域から離れた実験において観測されてきた。さらに、数値計算により、実験で得られたプラズマ圧力値は、理想および抵抗性磁気流体力学モードの両方に対する理論的圧力閾値より一桁以上低いことが示されている。これらの輸送事象は、現在では局在化電磁モードと呼ばれており、密度勾配が急峻な領域(0.5 ≤ r ≤ 0.7、r = reff/ap。ここでreffおよびapはそれぞれ磁気面の平均半径およびプラズマ境界半径である)の近傍における有理磁気面の存在と関連付けられている。したがって、時間信号の形態はタイプIII ELMと類似しているものの、当該モードはTJ-IIにおいて閉じ込め領域の端部に局在している。ミルノフコイルによって観測された振動の特性周波数はf = 15–50 kHzである。有理磁気面の位置は、ミルノフプローブとの相関が最も高いECE診断のチャンネルによって決定され、その結果は、トロイダル電流による回転変換の修正を考慮した数値計算から得られた位置と誤差範囲内で一致する。これら二つの観測結果は、アルフヴェン波と音響波との結合モードに帰属される。

装置

tj-ii高精度(タイトル一致)

wiki

MagnetohydrodynamicsTJ-II
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