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Global linear and nonlinear gyrokinetic modelling of Alfvén eigenmodes in ITER

T. Hayward-Schneider, Ph. Lauber, A. Bottino, Z.X. Lu2021年被引用 7Nuclear FusionIF 3出版社

Linear and nonlinear modelling of Alfvénic instabilities, most notably toroidal Alfvén eigenmodes (TAEs), obtained by using the global nonlinear electromagnetic gyrokinetic model of the code ORB5 are presented for the 15 MA scenario of the ITER tokamak. Linear simulations show that elliptic Alfvén eigenmodes and odd-parity TAEs are only weakly damped but not excited by alpha particles, whose drive favours even-parity TAEs. Low mode number TAEs are found to be global, requiring global treatment. Nonlinearly, even with double the nominal EP density, single mode simulations lead to saturation with negligible EP transport however multi-mode simulations predict that with double the nominal EP density, enhanced saturation and significant EP redistribution will occur.

日本語訳

線形および非線形のアルヴェン不安定性、特にトロイダル・アルヴェン固有モード(TAE)のモデリングを、コードORB5の大域的電磁ジャイロ運動論モデルを用いて行い、ITERトカマクの15 MAシナリオに対して提示する。線形シミュレーションにより、楕円形アルヴェン固有モードおよび奇パリティTAEは弱い減衰のみを示し、アルファ粒子によって励起されないことが示される。一方、アルファ粒子は偶パリティTAEを優先的に励起する。低モード数のTAEは大域的であり、大域的な取り扱いが必要であることが見出される。非線形領域では、公称アルファ粒子密度の2倍であっても、単一モードシミュレーションでは飽和に達し、アルファ粒子輸送は無視できる程度である。しかし、多モードシミュレーションでは、公称密度の2倍のアルファ粒子密度において、増強された飽和と有意なアルファ粒子再分布が予測される。

装置

iter高精度(タイトル一致)

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ITERAlfvén waveGyrokineticAlfvén eigenmode
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