Direct evaluation of spatio-temporal change in current density profile applied to a discharge with neo-classical tearing mode

電流密度分布の時間空間的な変化の直接評価法の新古典テアリングモード放電への適用

鈴木 隆博; 及川 聡洋; 諫山 明彦; 藤田 隆明

Suzuki, Takahiro; Oikawa, Toshihiro; Isayama, Akihiko; Fujita, Takaaki

電子サイクロトロン波電流駆動(ECCD)による駆動電流を評価するために開発した解析手法を新古典テアリングモード(NTM)の発生した放電に適用した。本手法はモーショナルシュタルク効果計測を利用してプラズマ電流密度分布の空間的・時間的変化を直接評価する。NTMによる磁気島発生位置に、NTMの発生時刻と同期してプラズマ電流の局所的な減少を観測した。NTMの磁気島の大きさと関係する磁場揺動の大きさが増大するにしたがって、電流の減少が大きくなった。電流の減少は磁気島内の圧力の平坦化に伴う自発電流の減少と考えられる。また、ECCDを磁気島内で行うことによって局所的に減少した電流を補いNTMを安定化した放電において、磁場揺動強度の減少にしたがって局所的な電流の増加を観測した。平衡再構築による手法では困難と考えられたポロイダル/トロイダルモード数が3/2といった小さな磁気島の発生に伴う電流分布の空間・時間的な変化を明確に評価した初めての成果である。

An analytical method to evaluate spatio-temporal change in current density profile directly from the motional Stark effect (MSE) diagnostic is applied to a discharge, where a neo-classical tearing mode (NTM) appeared and was stabilized by electron cyclotron current drive (ECCD). The analysis clearly shows spatially localized decrease in current density at the magnetic island location, implying decrease in bootstrap current due to flattening of pressure profile within the island. When the NTM is stabilized after the start of the ECCD application, increase in current density at the island location is observed.