Scaling of H-mode edge pedestal pressure for a Type-I ELM regime in tokamaks

トカマクのタイプ-I ELM領域におけるHモード時境界ペデスタル圧力の比例則

杉原 正芳; Mukhovatov, V.*; Polevoi, A.*; 嶋田 道也

Sugihara, Masayoshi; Mukhovatov, V.*; Polevoi, A.*; Shimada, Michiya

トカマクのHモード時の周辺ペデスタル圧力に関する従来の比例則を、形状因子の導入により改良した。この 形状因子の物理背景は、磁気井戸効果により限界圧力勾配が高くなることである。すなわち磁気井戸が深くなるに従い、ピーリングモードと理想バルーニングモードは分離され、限界圧力勾配は中間領域モード数により決まることになり、限界値は大幅に高くなる。この改良された比例則はITERデータベースに格納されたASDEX-U, JET, DIII-D及びJT-60Uのデータをうまく再現する。

Improvement of the scaling of H-mode edge pedestal pressure for a Type-I ELM regime based on a simple analytical formula is achieved by introducing shaping factors into the scaling. The physics basis of these shaping factors is an enhancement of the critical pressure gradient by the magnetic well. With increasing the magnetic well, a high toroidal mode number ideal ballooning mode and peeling mode decouple and critical gradient is determined by intermediate mode number, which results in significant enhancement of the critical pressure gradient. The improved scaling can reproduce the pedestal pressure reasonably well for ASDEX-U, JET, DIII-D and JT-60U Type-I ELmy data archived in the ITER pedestal database.