Evolution of the current density profile associated with magnetic island formation in JT-60U

JT-60Uにおける磁気島形成に伴う電流密度分布の発展

及川 聡洋; 諫山 明彦; 藤田 隆明; 鈴木 隆博; 津田 孝; 栗田 源一

Oikawa, Toshihiro; Isayama, Akihiko; Fujita, Takaaki; Suzuki, Takahiro; Tsuda, Takashi; Kurita, Genichi

JT-60Uトカマクにおいてテアリング不安定性発生中の磁気島形成に伴う電流密度の小半径方向分布の時間発展を世界で初めて観測した。磁気島構造の成長に伴い、電流密度分布は磁気島位置において平坦化し凹型の構造が現れた。そして磁気島の縮小に伴い、この平坦部は狭まり、磁気島消滅後には平坦化構造も消滅した。さらに、磁気島の回転に同期して局所ポロイダル磁場が変動することを観測した。この観測結果は電流密度分布の平坦化が磁気島構造のO点に局在していることを意味する。以上の結果は、テアリング不安定性理論が予測する電流密度分布の発展を初めて実験的に証明したものである。

Evolution of the current density profile associated with the magnetic island formation during a tearing mode was measured for the first time in the JT-60U tokamak. With the island growth, the current density profile turned flat at the radial region of the island, followed by appearance of a hollow structure. As the island shrank, the flat region became narrower, and it finally diminished after disappearance of the island. It was also observed that the local poloidal magnetic field fluctuated in correlation with the island rotation. This indicates that the observed deformation in the current density profile is localized in the O-point of the island. The result is the first experimental demonstration of theoretical predictions on the current density evolution in tearing modes.