Upgraded spectroscopic hardware and an improved impurity concentration calculation allow accurate determination of boron density in the ASDEX Upgrade tokamak. A database of boron measurements is compared to quasilinear and nonlinear gyrokinetic simulations including Coriolis and centrifugal rotational effects over a range of H-mode plasma regimes. The peaking of the measured boron profiles shows a strong anti-correlation with the plasma rotation gradient, via a relationship explained and reproduced by the theory. It is demonstrated that the rotodiffusive impurity flux driven by the rotation gradient is required for the modelling to reproduce the hollow boron profiles at higher rotation gradients. The nonlinear simulations validate the quasilinear approach, and, with the addition of perpendicular flow shear, demonstrate that each symmetry breaking mechanism that causes momentum transport also couples to rotodiffusion. At lower rotation gradients, the parallel compressive convection is required to match the most peaked boron profiles. The sensitivities of both datasets to possible errors is investigated, and quantitative agreement is found within the estimated uncertainties. The approach used can be considered a template for mitigating uncertainty in quantitative comparisons between simulation and experiment.
改良された分光ハードウェアと改善された不純物濃度計算により、ASDEX Upgradeトカマクにおけるホウ素密度の正確な決定が可能となる。ホウ素測定のデータベースは、コリオリ効果と遠心回転効果を含む準線形および非線形ジャイロ運動論的シミュレーションと、さまざまなHモードプラズマ領域にわたって比較される。測定されたホウ素分布のピーキングは、プラズマ回転勾配と強い逆相関を示し、その関係は理論によって説明され再現される。回転勾配によって駆動される回転拡散不純物フラックスが、より高い回転勾配における中空のホウ素分布を再現するためにモデリングに必要であることが実証される。非線形シミュレーションは準線形アプローチを検証し、垂直流せん断の追加により、運動量輸送を引き起こす各対称性破壊メカニズムが回転拡散にも結合することを実証する。より低い回転勾配では、最もピーキングしたホウ素分布に一致させるために平行圧縮対流が必要である。両データセットの潜在的な誤差に対する感度が調査され、推定された不確実性の範囲内で定量的な一致が見出される。使用されたアプローチは、シミュレーションと実験の間の定量的比較における不確実性を軽減するためのテンプレートと見なすことができる。