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Simulation of runaway electrons, transport affected by J-TEXT resonant magnetic perturbation

Z.H. Jiang, X.H. Wang, Z.Y. Chen, D.W. Huang, X.F. Sun, T. Xu, G. Zhuang2016年被引用 13Nuclear FusionIF 3出版社

The topology of a magnetic field and transport properties of runaway electrons can be changed by a resonant magnetic perturbation field. The J-TEXT magnetic topology can be effectively altered via static resonant magnetic perturbation (SRMP) and dynamic resonant magnetic perturbation (DRMP). This paper studies the effect of resonant magnetic perturbation (RMP) on the confinement of runaway electrons via simulating their drift orbits in the magnetic perturbation field and calculating the orbit losses for different runaway initial energies and different runaway electrons, initial locations. The model adopted is based on Hamiltonian guiding center equations for runaway electrons, and the J-TEXT magnetic turbulences and RMP are taken into account. The simulation indicates that the loss rate of runaway electrons is sensitive to the radial position of electrons. The loss of energetic runaway beam is dominated by the shrinkage of the confinement region. Outside the shrinkage region of the runaway electrons are lost rapidly. Inside the shrinkage region the runaway beam is confined very well and is less sensitive to the magnetic perturbation. The experimental result on the response of runaway transport to the application RMP indicates that the loss of runaway electrons is dominated by the shrinkage of the confinement region, other than the external magnetic perturbation.

日本語訳

磁場トポロジーと逃走電子の輸送特性は、共鳴磁場摂動によって変化させることができる。J-TEXT磁場トポロジーは、静的共鳴磁場摂動(SRMP)および動的共鳴磁場摂動(DRMP)によって効果的に変更可能である。本論文では、磁場摂動中のドリフト軌道をシミュレーションし、異なる初期エネルギーおよび異なる初期位置を持つ逃走電子の軌道損失を計算することにより、共鳴磁場摂動(RMP)が逃走電子の閉じ込めに及ぼす影響を研究する。採用されたモデルは、J-TEXT磁場擾乱とRMPを考慮したハミルトニアン・ガイドセンター方程式に基づいている。シミュレーション結果は、逃走電子の損失率が電子の半径方向位置に敏感であることを示している。高エネルギー逃走電子ビームの損失は、閉じ込め領域の縮小によって支配される。閉じ込め領域の外側では、逃走電子は急速に失われる。閉じ込め領域の内側では、逃走電子ビームは良好に閉じ込められ、磁場摂動に対する感度は低い。RMP印加に対する逃走電子輸送の応答に関する実験結果は、逃走電子の損失が外部磁場摂動ではなく、閉じ込め領域の縮小によって支配されることを示している。

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Magnetic perturbationResonant magnetic perturbationRunaway electronTEXTJ-TEXT
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