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Comparison of H-mode barrier width with a model of neutral penetration length

R.J. Groebner, M.A. Mahdavi, A.W. Leonard, T.H. Osborne, N.S. Wolf, G.D. Porter, P.C. Stangeby, N.S. Brooks, R.J. Colchin, L.W. Owen2004年被引用 39Nuclear FusionIF 3出版社

Pedestal studies in DIII-D find that the width of the region of steep gradient in the H-mode density is comparable with the neutral penetration length, as computed from a simple analytic model. This model has analytic solutions for the edge plasma and neutral density profiles, which are obtained from the coupled particle continuity equations for electrons and deuterium atoms. In its range of validity (edge temperature between 40 and 500 eV), the analytic model quantitatively predicts the observed decrease in the width as the pedestal density increases and the observed strong increase in the gradient of the density as the pedestal density increases. The model successfully predicts that L-mode and H-mode profiles with the same pedestal density have gradients that differ by less than a factor of 2. The width of the density barrier, measured from the edge of the electron temperature barrier, is the lower limit for the observed width of the temperature barrier. These results support the hypothesis that particle fuelling is an important part of the physics that determines the structure of the H-mode transport barrier.

日本語訳

DIII-Dにおけるペデスタル研究では、Hモード密度の急峻な勾配領域の幅が、単純な解析モデルから計算された中性粒子の侵入長と同等であることが見出されている。このモデルは、電子と重水素原子の結合粒子連続方程式から得られる、エッジプラズマと中性粒子密度分布の解析解を有する。その適用範囲(エッジ温度が40〜500 eV)において、解析モデルは、ペデスタル密度の増加に伴う幅の減少と、ペデスタル密度の増加に伴う密度勾配の顕著な増大を定量的に予測する。このモデルは、同一のペデスタル密度を持つLモードとHモードの分布が、2倍未満の差しかない勾配を有することを首尾よく予測する。電子温度バリアの端から測定された密度バリアの幅は、観測される温度バリアの幅の下限値である。これらの結果は、粒子供給がHモード輸送バリアの構造を決定する物理の重要な要素であるという仮説を支持するものである。

装置

diii-d低精度(概要文一致)

wiki

H-mode
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