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Intermittent annular crash during the current ramp-up phase in JT-60SA

T. Yokoyama, S. Inoue, R. Sano, G. Pucella, A. Bierwage, S. Nishimura, T. Wakatsuki, Y. Ohtani, K. Yanagihara, S. Kojima2026年5月Nuclear FusionIF 3出版社

Intermittent sawtooth-like crash in the soft x-ray emissions was observed during the plasma current ramp-up in the initial operation phase of JT-60SA. In particular, this behavior was seen in plasmas with electron cyclotron (EC) heating which has a resonance layer at off-axis position. These events are thought to be magnetic reconnection between multiple rational surfaces with the same value of the safety factor q, which is known as the double tearing modes (DTMs). From the experimental viewpoint, this hypothesis is supported by the fact that the annular crashes were observed only in plasmas with off-axis EC heating, which facilitates the formation of a local off-axis minimum in q due to reduced ohmic current penetration through locally increased electron temperature . This hypothesis is supported by numerical simulations using the integrated transport code TOPICS and the reduced two-fluid code R2F. It has also been shown that the period between the crashes mainly consists of the recovery of the profile by both EC and ohmic heating, and the recovery of the current profile by the resistive current diffusion. Above discussions imply that the annular crashes related to the DTMs, which can reduce plasma performance, should be taken into account in cases where the off-axis EC heating power is used to assist with the plasma current ramp-up.

日本語訳

JT-60SAの初期運転段階におけるプラズマ電流ランプアップ中に、軟X線放射の断続的な鋸歯状の崩壊が観測された。特に、この挙動は、オフアクシス位置に共鳴層を有する電子サイクロトロン(EC)加熱を伴うプラズマにおいて見られた。これらの事象は、ダブルティアリングモード(DTMs)として知られる、安全係数qが同じ値を持つ複数の有理面間の磁気リコネクションであると考えられている。実験的観点からは、この仮説は、環状クラッシュがオフアクシスEC加熱を伴うプラズマでのみ観測されたという事実によって支持される。オフアクシスEC加熱は、局所的に上昇した電子温度を通じたオーミック電流の浸透の低減により、qの局所的なオフアクシス最小値の形成を促進する。この仮説は、統合輸送コードTOPICSと簡約二流体コードR2Fを用いた数値シミュレーションによって支持されている。また、クラッシュ間の期間は、主にEC加熱とオーミック加熱の両方によるq分布の回復と、抵抗性電流拡散による電流分布の回復から構成されることも示されている。以上の議論は、プラズマ性能を低下させ得るDTMsに関連する環状クラッシュが、オフアクシスEC加熱電力がプラズマ電流ランプアップを支援するために使用される場合には考慮されるべきであることを示唆している。

装置

jt-60sa高精度(タイトル一致)

wiki

JT-60SACurrent ramp-up

AIによる論文要約

JT-60SAにおける電流立ち上げ中の間欠的環状クラッシュ
JAプラズマ物理や核融合研究に興味のある学生や研究者、特にトカマク運転やMHD不安定性を学ぶ人#JT60SA #ダブルテアリングモード #プラズマ #核融合 #EC加熱
LLM向け: {"Title": "JT-60SAにおける電流立ち上げ中の間欠的環状クラッシュ", "Authors": "N/A", "Research Objective…

JT-60SAの初期運転で、プラズマ電流立ち上げ時に軟X線放射の間欠的な鋸歯状クラッシュが観測されました。特に、電子サイクロトロン(EC)加熱がオフ軸共鳴層を持つプラズマで見られました。この現象は、同じ安全係数qを持つ複数の有理面間の磁気リコネクション、すなわちダブルテアリングモード(DTMs)によると考えられます。この仮説は、オフ軸EC加熱により局所的な電子温度上昇で電流分布が変化し、qのオフ軸最小値が形成されることで支持されています。TOPICSとR2Fを用いた数値シミュレーションでも確認されました。クラッシュ間の期間は、EC加熱とオーミック加熱によるqプロファイルの回復、および抵抗性電流拡散による電流分布の回復で主に構成されます。この結果は、オフ軸EC加熱を用いた電流立ち上げ支援時に、DTMsによる性能低下を考慮する必要があることを示しています。

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