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Optimization of the Upshift in the DIII-D high field side lower hybrid current drive experiment

Grant Rutherford, Samuel J Frank, Andrew H Seltzman, Paul T Bonoli, Stephen J Wukitch2024年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

High field side lower hybrid current drive (LHCD) is one potential candidate for efficient non-inductive current drive in tokamak power plants, and the first test of this technology will occur on the DIII-D tokamak during the 2024 campaign. Previous LFS launch experiments operated in the multi-pass regime and relied on scrape-off layer interactions to close the spectral gap. In the DIII-D experiment, single-pass damping is achievable via an upshift in the parallel refractive index caused by mode converting twice (slow fast slow). This mode conversion affects the ray trajectories and can lead to enhanced upshift depending on where mode conversion occurs. Compared to multi-pass absorption experiments, the optimization of launched and plasma parameters can be counter-intuitive: increased density may increase efficiency and smaller tend to damp closer to the separatrix. A hard x-ray camera installed to measure the bremsstrahlung (50–250 keV) radiation from LHCD-generated fast electrons is capable of verifying the trends reporting in this paper through comparison to the ray-tracing/Fokker–Planck codes GENRAY/CQL3D.

日本語訳

高磁場側低ハイブリッド電流駆動(LHCD)は、トカマク発電炉における効率的な非誘導電流駆動の有力な候補の一つであり、この技術の最初の試験は2024年キャンペーン中にDIII-Dトカマクで実施される予定である。従来のLFS入射実験はマルチパス領域で動作し、スペクトルギャップを閉じるためにスクレイプオフ層相互作用に依存していた。DIII-D実験では、2回のモード変換(slow fast slow)によって引き起こされる平行屈折率 のアップシフトにより、シングルパス減衰が達成可能である。このモード変換は光線軌道に影響を与え、モード変換が発生する場所に応じて、増強された アップシフトをもたらす可能性がある。マルチパス吸収実験と比較すると、入射された およびプラズマパラメータの最適化は直感に反する可能性がある。すなわち、密度の増加は効率を高め得る一方、より小さい はセパラトリックスにより近い場所で減衰する傾向がある。LHCDによって生成された高速電子からの制動放射(50–250 keV)を測定するために設置された硬X線カメラは、光線追跡/フォッカー・プランクコードGENRAY/CQL3Dとの比較を通じて、本論文で報告されている傾向を検証することができる。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)

wiki

DIII-DCurrent driveLower hybridLower hybrid current drive
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