Roles of aspect ratio, absolute and effective of the H-mode power threshold in tokamaks of the ITPA database

ITPAデータベースのトカマクにおけるHモードパワー閾値に対するアスペクト比,絶対値及び実効的の役割

滝塚 知典; ITPA Hモード閾値データベースワーキンググループ*

Takizuka, Tomonori; ITPA H-mode Threshold Database Working Group*

将来のトカマク核融合炉のHモードパワー閾値を評価するために、ITPA閾値データベースを用いて定量的な比例則が開発されてきた。最近このITPAデータベースに球状トカマク(MAST, NSTX)のデータが供給された。トロイダル磁場の替りに絶対値磁場Bを含む新しい比例則は、低アスペクト比でのプラズマ電流依存性を包含し、かつこれまでの電流に依存しないというデータに矛盾しない。低アスペクト比がパワー閾値を増大させるその他の要因についても調べる。全てのデータセットに対して、実効的荷電数Zがパワー閾値を上昇させることが明らかになった。Zを比例則のパラメータに加えることにより、実験データに見られる散乱状況と低密度時の異常性をともに減少させることができる。

To evaluate the H-mode power threshold in future tokamak reactors, quantitative scaling formulas have been developed by using the ITPA threshold database. Recently data from spherical tokamaks (MAST and NSTX) were supplied to the ITPA database. A new scaling expression, which includes the absolute magnetic field B instead of the toroidal magnetic field, subsumes the plasma current dependence at low aspect ratio and is consistent with the previous data without any explicit current dependence. Other possible influence of the low aspect ratio to increase the power threshold is also investigated. It is cralified for the whole data set that the effective charge number Z raises the power threshold. By adding Z as a parameter of the scaling expression, both the scattering nature and the low-density anomaly found in the experimental data can be reduced.