The characteristics of momentum transport and plasma rotation in the toroidal direction are studied, using near-perpendicular neutral beam injection (PERP-NBI), co tangential and counter (CTR) tangential NBI in JT-60U. Diffusive and non-diffusive terms of momentum transport are evaluated from the transient analysis by using the momentum source modulation. Fast ion losses due to the toroidal field ripple, which locally induces the edge CTR rotation, are used as a novel momentum source. Parameter dependence of these transport coefficients i.e. the toroidal momentum diffusivity (χϕ) and the convection velocity (Vconv), and the relation between momentum and heat diffusivities (χi) are investigated in L-mode plasmas systematically. The toroidal momentum diffusivity increases with increasing heating power and decreases with increasing plasma current. The relation of χϕ and χi to some non-dimensional parameters is investigated. A clear dependence of χϕ/χi on normalized plasma pressure (βN) is observed. It is also found that toroidal rotation velocity profiles in the case with and without external torque input can be almost reproduced by χϕ and Vconv estimated from the transient momentum transport analysis at low β (βN < 0.4).
トロイダル方向の運動量輸送とプラズマ回転の特性を、JT-60Uにおいてほぼ垂直中性粒子ビーム入射(PERP-NBI)、共接線および対向(CTR)接線NBIを用いて研究した。運動量輸送の拡散項および非拡散項は、運動量源変調を用いた過渡解析から評価した。トロイダル磁場リップルによる高速イオン損失は、端部CTR回転を局所的に誘起し、新規の運動量源として用いられる。これらの輸送係数、すなわちトロイダル運動量拡散率(χφ)と対流速度(Vconv)のパラメータ依存性、および運動量と熱拡散率(χi)の関係を、Lモードプラズマにおいて系統的に調査した。トロイダル運動量拡散率は、加熱パワーの増加とともに増加し、プラズマ電流の増加とともに減少する。χφとχiのいくつかの無次元パラメータとの関係を調査した。χφ/χiの規格化プラズマ圧力(βN)に対する明確な依存性が観測された。また、外部トルク入力がある場合とない場合のトロイダル回転速度分布は、低β(βN < 0.4)において過渡運動量輸送解析から推定されたχφとVconvによってほぼ再現できることも見出された。