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Neoclassical transport considerations for advanced tokamaks

C.O. Beasley, J.T. Hogan1988年被引用 2Nuclear FusionIF 3出版社

Interest in attaining high beta has stimulated the study of strongly shaped tokamak configurations. The influence of strong shaping on neoclassical transport, specifically on the ion thermal flux and the diffusion induced (or 'bootstrap') current, has been investigated. Axisymmetric magnetohydrodynamic equilibria have been computed for elliptical, D, bean and crescent shapes. The geometric data have been used in the Drift Kinetic Equation Solver code of the Oak Ridge National Laboratory to compute the resulting fluxes under a range of conditions. It is found that neoclassical transport generally improves with advanced shaping, as the larger plasma current reduces the ion thermal flux. Optimization of both neoclassical transport and beta presents conflicting demands, however, because 'omnigenous' reductions in neoclassical fluxes can be obtained only at the expense of reducing the local shear, which causes a deterioration in the critical beta.

日本語訳

高ベータの達成への関心は、強く成形されたトカマク配位の研究を促進してきた。新古典輸送、特にイオン熱流束と拡散誘起(すなわち「ブートストラップ」)電流に対する強い成形の影響が調査された。軸対称磁気流体平衡が、楕円、D字、ビーン、および三日月形状について計算された。幾何学的データは、オークリッジ国立研究所のドリフト運動方程式ソルバーコードで使用され、様々な条件下での結果として生じるフラックスが計算された。新古典輸送は一般に、より高度な成形によって改善されることが見出された。これは、より大きなプラズマ電流がイオン熱流束を低減するためである。しかしながら、新古典輸送とベータの両方の最適化は相反する要求を提示する。なぜなら、新古典フラックスの「オムニジーナス」な低減は、臨界ベータの悪化を引き起こす局所シアの低減を犠牲にしてのみ得られるからである。

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Advanced tokamakNeoclassical transport
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