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Experimental characterization of turbulence properties in negative triangularity DIII-D plasmas

S D Stewart, G McKee, C Chrystal, T Cote, B Geiger, F Khabanov, A O Nelson, X Qin, C Paz-Soldan, L Schmitz2025年2月Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Negative Triangularity (NT) plasmas have demonstrated robustly ELM-free high-performance operation and provide a unique testbed to study how plasma shaping affects turbulent transport. The Beam Emission Spectroscopy diagnostic provides localized 2D measurements of low-k () density fluctuations. In a sweep of upper triangularity at fixed power, H-mode access is suppressed and an NT-edge is observed. The turbulence amplitude () is shown to decrease by for ρ < 0.9 in the NT-edge phase as compared to the H-mode phase. Additionally, low-velocity edge modes below 70 kHz are suppressed by triangularity and the dominant mode propagating in the electron diamagnetic direction is seen to broaden in wavenumber space in the NT-edge phase. In a strong NT plasma (), low amplitude modes () propagating in the ion-diamagnetic direction with radially-poloidally symmetric eddy structure are identified for consistent with Ion Temperature Gradient turbulence. Modes consistent with Trapped Electron Mode turbulence are observed propagating in the electron-diamagnetic direction for with poloidally extended eddy structure and reduced amplitudes observed at the separatrix. The turbulence properties presented in this paper help validate our understanding of NT turbulence and help explain the improved confinement and unique edge features of NT plasmas.

日本語訳

ネガティブ・トライアンギュラリティ(NT)プラズマは、ELMフリーの高性能運転を堅牢に実証しており、プラズマ形状が乱流輸送にどのように影響するかを研究するための独自のテストベッドを提供する。ビーム放射分光診断は、低k()密度揺動の局所的な2次元計測を提供する。固定パワーでの上部トライアンギュラリティの掃引において、Hモードへのアクセスが抑制され、NTエッジが観察される。乱流振幅()は、Hモード位相と比較してNTエッジ位相においてρ < 0.9 で 減少することが示されている。さらに、70 kHz未満の低速度エッジモードはトライアンギュラリティによって抑制され、電子反磁性方向に伝播する支配的なモードは、NTエッジ位相において波数空間で広がることが観察される。強いNTプラズマ()では、イオン反磁性方向に伝播し、径方向-ポロイダル方向に対称な渦構造を持つ低振幅モード()が、 に対して同定され、これはイオン温度勾配乱流と一致する。捕捉電子モード乱流と一致するモードは、 に対して電子反磁性方向に伝播し、ポロイダル方向に延長された渦構造を持ち、セパラトリックスで振幅の減少が観察される。本論文で提示された乱流特性は、NT乱流の理解を検証するのに役立ち、NTプラズマの閉じ込め改善と特異なエッジ特徴を説明するのに役立つ。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)

wiki

DIII-DTriangularityNegative triangularity

AIによる論文要約

負の三角形状DIII-Dプラズマの乱流特性の実験的評価
JAこの論文は、核融合プラズマの乱流輸送に興味のある研究者や学生に役立つと思います。プラズマ形状が乱流特性に与える影響を理解することは、核融合炉の設計に役立つでしょう。#NegativeTriangularity #PlasmaShaping #TurbulenceCharacterization #FusionPlasma
LLM向け: {'Title': '実験的に特徴付けられた負の三角形状DIII-Dプラズマの乱流特性', 'Author(s)': '不明', 'Research Objec…

この論文では、負の三角形状プラズマの乱流特性を調べています。三角形状の変化に伴い、低周波の乱流モードが抑制され、イオン温度勾配乱流やトラップ電子モード乱流の特徴が観測されました。これらの結果は、負の三角形状プラズマの高性能運転と特異な端部特性を理解する上で重要です。

Experimental characterization of turbulence properties in negative triangularity DIII-D plasmas
ENThis paper would be of interest to fusion researchers and students studying plasma physics and turbulence. It provides valuable insights into the role of plasma shaping in controlling turbulence, which is a key challenge in fusion energy research.#FusionTurbulence #PlasmaShaping #NegativeTriangularity #DIIID
LLM向け: {'Title': 'Experimental characterization of turbulence properties in negative tr…

This paper investigates how the shape of the plasma, specifically negative triangularity, affects turbulence and transport in fusion devices. The researchers used advanced diagnostics to measure fluctuations and found that negative triangularity can suppress certain turbulent modes, leading to improved confinement. These findings help us understand the complex relationship between plasma shaping and turbulence, which is crucial for designing high-performance fusion reactors.

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