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Role of low order rational ${it q}$-values in the ITB events in JT-60U reverse shear plasmas

JT-60Uプラズマ中のITB事象に対する低位有理数${it q}$値の役割

Neudatchin, S. V.*; 滝塚 知典; 林 伸彦; 諫山 明彦; 白井 浩; 藤田 隆明; 鎌田 裕; 小出 芳彦; 鈴木 隆博

Neudatchin, S. V.*; Takizuka, Tomonori; Hayashi, Nobuhiko; Isayama, Akihiko; Shirai, Hiroshi; Fujita, Takaaki; Kamada, Yutaka; Koide, Yoshihiko; Suzuki, Takahiro

JT-60UやJETの正磁気シア放電において${it q}$=2,3面で内部輸送障壁(ITB)が形成されることが知られている。JT-60Uの負磁気シアプラズマにおける最小${it q}$が3.5, 3, 2.5, 2のときのITB形成への影響はわかっていない。この論文では、JT-60Uの正と負磁気シアプラズマ中のITB事象に対する有理数${it q}$値の影響を調べる。十分大きいNBI加熱(1.2-1.5MA/3.8Tで${it P}$$$_{nbi}$$$$>$$8MW)では、${it q}$$$_{min}$$が有理数,非有理数のどちらでもITB事象が観測された。電子とイオン温度の空間的時間的挙動はよく似ており、電子とイオンの熱輸送が同じ機構であることが示唆される。${it P}$$$_{nbi}$$=8MWの負磁気シアHモードにおいて${it q}$$$_{min}$$が3を通過するとき、周期的に改善と劣化を繰り返すITB事象に続いて、より強いITBが形成された。小さい加熱パワーでは、ITB事象は${it q}$$$_{min}$$が有理数のときだけ観測された。弱負磁気シアで${it P}$$$_{nbi}$$=4MWの放電において、電子温度の突発的上昇が${it q}$$$_{min}$$=3.5で起きた。一方イオン温度の上昇はもっと頻繁に起きている。低パワーにおける電子とイオン温度の応答に差異があることから、それらの輸送は結合していないことが示唆される。

The formation of internal transport barriers (ITBs) near ${it q}$ =2,3 surfaces in normal shear (NrS) discharges of JT-60U and JET is known. In reverse shear (RS) JT-60U plasmas, the role of ${it q}$ minimum (${it q}$$$_{min}$$) equal to 3.5,3,2.5,2 is not obvious for ITB formation. In this paper, the effect of low rational ${it q}$ values on ITB-events in JT-60U NrS and RS plasmas is investigated. Under sufficient neutral beam power (${it P}$$$_{nbi}$$$$>$$8MW for 1.2-1.5MA/3.8T pulses), ITB-events are seen at rational and non-rational values of ${it q}$$$_{min}$$. The space-time evolutions of ${it T}$$$_{e}$$ and ${it T}$$$_{i}$$ are similar, suggesting the same mechanism for ${it T}$$$_{e}$$ and ${it T}$$$_{i}$$ transports. The temporal formation of stronger ITB under passing ${it q}$$$_{min}$$=3 (after periodical improvements and degradations via ITB-events) in RS H-mode with ${it P}$$$_{nbi}$$=8MW is presented. Under smaller power, ITB-events are observed only at rational ${it q}$$$_{min}$$ values. In a weak RS shot with ${it P}$$$_{nbi}$$=4MW, the abrupt rise of ${it T}$$$_{e}$$ is seen at ${it q}$$$_{min}$$=3.5, while more cases of ${it T}$$$_{i}$$ rise are observed. The difference between the ${it T}$$$_{e}$$ and ${it T}$$$_{i}$$ evolutions for the low power suggests the decoupling of ${it T}$$$_{e}$$ and ${it T}$$$_{i}$$ transports.

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分野:Physics, Fluids & Plasmas

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