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17th Workshop on MHD Stability Control: addressing the disruption challenge for ITER

Richard2013年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

This annual workshop on magnetohydrodynamic stability control was held on 5–7 November 2012 at Columbia University in the city of New York, in the aftermath of a violent hydrodynamic instability event termed 'Hurricane Sandy'. Despite these challenging circumstances, Columbia University managed an excellent meeting, enabling the full participation of the community. This Workshop has been held since 1996 to help in the development of understanding and control of magnetohydrodynamic (MHD) instabilities for future fusion reactors. It covers a wide range of stability topics—from disruptions, to tearing modes, error fields, edge-localized modes (ELMs), resistive wall modes (RWMs) and ideal MHD—spanning many device types (tokamaks, stellarators and reversed field pinches) to identify commonalities in the physics and a means of control.The theme for 2012 was 'addressing the disruption challenge for ITER', and thus the first day had a heavy focus on both the avoidance and mitigation of disruptions in ITER. Key elements included understanding how to apply 3D fields to maintain stability, as well as managing the disruption process itself through mitigating loads in the thermal quench and handling so called 'runaway electrons'. This culminated in a panel discussion on the disruption mitigation strategy for ITER, which noted that heat load asymmetries during the thermal quench appear to be an artifact of MHD processes, and that runaway electron generation may be inevitable, suggesting research should focus on control and dissipation of the runaway beam.The workshop was combined this year with the annual US–Japan MHD Workshop, with a special section looking more deeply at 'Fundamentals of 3D Perturbed Equilibrium Control', with interesting sessions on 3D equilibrium reconstruction, RWM physics, novel control concepts such as non-magnetic sensing, adaptive control, q  < 2 tokamak operation, and the effects of flow. The final day turned to tearing mode interactions, exploring the state of the art in 3D modeling, and innovative means of control through application of electromagnetic torques, use of electron cyclotron current drive and even the idea of electrostatic current drive. This concluded with a second panel discussion on the disruption avoidance strategy in ITER, which commented on the important role played by energetic particles in stability, ideas of active stability sensing and ways to progress 3D reconstruction.In this special section of Plasma Physics and Controlled Fusion , we present several of the invited and contributed papers from the 2012 workshop, which have been subject to the normal refereeing procedures of the journal. These give a sense of the exceptional quality of the presentations at this workshop, which may be found at: http://fusion.gat.com/conferences/mhd12/.The Program Committee deeply appreciates the participation and support our community continues to show in this workshop, which provides an unparalleled opportunity for in-depth discussion of MHD issues. We would also like to thank our hosts Columbia University, and in particular Professor Gerald Navratil, for outstanding support and facilities in the face of Hurricane Sandy's adversity. The meeting thanked outgoing Program Chair, Dr Richard Buttery from General Atomics, and welcomed next year's Program Chair, Professor David Maurer from Auburn University. The next meeting will be held in Santa Fe 18–20 November 2013.

日本語訳

本年度の磁気流体力学安定性制御に関するワークショップは、2012年11月5日から7日にかけて、ニューヨーク市のコロンビア大学にて開催された。これは、激しい流体力学的不安定事象である「ハリケーン・サンディ」の直後という困難な状況下での開催であった。そのような逆境にもかかわらず、コロンビア大学は見事にワークショップを運営し、コミュニティ全体の参加を可能にした。このワークショップは1996年から継続して開催されており、将来の核融合炉における磁気流体力学(MHD)不安定性の理解と制御の進展を目的としている。その対象範囲は、ディスラプション、ティアリングモード、誤差磁場、周辺局在化モード(ELMs)、抵抗性壁モード(RWMs)、理想MHDなど多岐にわたり、トカマク、ヘリカル型(ステラレーター)、逆磁場ピンチなど様々な装置タイプにわたって、物理的共通性と制御手段の普遍性を探求している。 2012年のテーマは「ITERのディスラプション課題への取り組み」であり、初日はITERにおけるディスラプションの回避と緩和の両方に重点が置かれた。主要な論点は、3D磁場を適用した安定性維持、熱クエンチ時の熱負荷軽減を含むディスラプション過程の制御、そして「ランナウェイ電子」の発生とその影響であった。これらの議論は、ITERのディスラプション緩和戦略に関するパネルディスカッションへと集約された。その中で、熱負荷の非対称性はMHD過程に起因する見かけ上の現象である可能性が指摘され、またランナウェイ電子の発生は不可避であるとの見解から、その後の研究はランナウェイ電子ビームの抑制と消散に焦点を当てるべきであるとの結論に至った。 今年のワークショップは、例年の米国・日本合同MHDワークショップと統合して開催され、「3D摂動平衡の基礎」に特化したセッションが設けられた。ここでは、3D平衡再構成、RWMの物理、非磁気センシングなどの新しい制御概念、適応制御、q < 2トカマク運転、流れの効果など、多岐にわたる興味深い発表が行われた。最終日はティアリングモード間の相互作用に焦点が当てられ、3Dモデリングの最先端技術、電磁トルクを用いたモード回転制御、電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)、さらには静電電流駆動という斬新なアイデアまで紹介された。会議は、ITERにおけるディスラプション回避戦略に関する2回目のパネルディスカッションで締めくくられた。ここでは、高エネルギー粒子が安定性に果たす重要な役割、アクティブ安定性監視の概念、そして3D再構築技術の進歩に向けた道筋が議論された。 本特集号(Plasma Physics and Controlled Fusion)では、この2012年ワークショップにおける招待講演および一般講演から選ばれた論文を掲載する。これらの論文は、通常の査読プロセスを経ており、本ワークショップの卓越した発表内容を反映している。ワークショップの詳細なプログラムは、http://fusion.gat.com/conferences/mhd12/ で参照できる。 プログラム委員会は、このワークショップがMHD問題の深い議論のための比類なき機会を提供し続けていることに対し、コミュニティの継続的な参加と支援に深く感謝の意を表する。また、ハリケーン・サンディの逆境下において卓越した支援と施設を提供してくださったコロンビア大学、特にGerald Navratil教授に感謝する。さらに、長年にわたりプログラム委員長を務め、今回をもって退任されるGeneral AtomicsのDr. Richard Butteryに謝意を表し、次年度の委員長を務めるオーバーン大学のDavid Maurer教授を歓迎する。次回のワークショップは、2013年11月18日から20日まで、サンタフェにて開催される予定である。

装置

iter高精度(タイトル一致)

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ITERMagnetohydrodynamicsPlasma disruptionMHD stability
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