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Scenario development for high βp low torque plasma with qmin above 2 and large-radius internal transport barrier in DIII-D

S. Ding, G.S. Xu, Q. Wang, W.M. Solomon, Y. Zhao, X. Gong, A.M. Garofalo, C.T. Holcomb, G. McKee, Z. Yan2017年被引用 19Nuclear FusionIF 3出版社

A recent experiment on DIII-D, which was conducted by the joint research team from DIII-D and EAST, has extended the previous high , high qmin regime, which has been tested in the 2013 DIII-D/EAST joint experiment, to inductive operation at higher plasma current ( MA) and significantly higher normalized fusion performance (). The experiment aims at exploring high performance scenario with and reduced torque for long pulse operation, which can be potentially extrapolated to EAST. The effort was largely motivated by the interest in developing a feasible scenario for long-pulse high performance operation with low torque on EAST. Very high confinement, H89  =  3.5 or with , has been achieved transiently in this experiment together with and reduced NBI torque ( N m). The excellent confinement is associated with the spontaneous formation of an internal transport barrier (ITB) in plasmas with MA at large minor radius (normalized ) in all channels (ne, Te, Ti, , especially strong in the Te channel). Fluctuation measurements show a significant reduction in the fluctuation levels, including AE modes and broadband turbulence, at the location where an ITB forms. Linear gyrokinetic simulations also support the decrease of the growth rate of the most unstable mode during strong ITB formation. The simulation implies that strong suppression of turbulence and a positive feedback loop may be active in this process and is responsible for the spontaneous formation of large-radius ITB. In an unstable ITB phase, an ELM crash is observed to have a positive effect on transient formation of large-radius ITB. The formation of this kind of ITB is found to have a shielding (protecting) effect on the core plasma while isolating the perturbation due to ELM crash.

日本語訳

最近のDIII-Dにおける実験は、DIII-DとEASTの共同研究チームによって実施され、以前の高閉じ込め、高qmin領域を、より高いプラズマ電流(MA)および著しく高い規格化核融合性能()での誘導運転に拡張した。この実験は、長パルス運転のための低トルクで高性能なシナリオを探求することを目的としており、EASTへの適用が期待できる。この取り組みは、EASTにおける低トルクでの長パルス高性能運転の実現可能なシナリオを開発することへの関心によって主に動機づけられた。非常に高い閉じ込め、H89 = 3.5または()が、この実験において、低減されたNBIトルク(N m)とともに過渡的に達成された。この優れた閉じ込めは、MA、大きな規格化半径()における内部輸送障壁(ITB)の自発的形成と関連しており、すべてのチャネル(ne、Ti、Te、特にTeチャネルで顕著)で観測された。変動計測により、ITBが形成される位置での変動レベルの顕著な低減が示された。これにはAEモードや広帯域乱流が含まれる。線形ジャイロ運動論シミュレーションもまた、強いITB形成中の最も不安定なモードの成長率の低下を支持している。シミュレーションは、乱流の強い抑制と正のフィードバックループがこの過程で活性化され、大半径ITBの自発的形成に関与していることを示唆している。不安定なITB位相において、ELMクラッシュが大半径ITBの過渡的形成に正の効果を持つことが観測された。この種のITBの形成は、ELMクラッシュによる摂動を遮断しながらコアプラズマを遮蔽(保護)する効果を持つことが見出された。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)east中精度(概要文一致)

wiki

DIII-DTransport barrierInternal transport barrier
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